Les oxydes de fer permettent d'obtenir des pigments non toxiques, non dégoulinants, résistants aux intempéries et à la lumière. Les oxydes de fer naturels sont composés d'un ou plusieurs oxydes ferreux ou ferriques, et d'impuretés telles que le manganèse, l'argile ou des composés organiques. Les oxydes de fer synthétiques peuvent être produits de diverses manières : par décomposition thermique de sels de fer, comme le sulfate ferreux, pour obtenir des rouges ; par précipitation pour obtenir des jaunes, des rouges, des bruns et des noirs (par exemple, le procédé Penniman-Zoph) ; et par réduction de composés organiques par le fer (par exemple, le nitrobenzène réduit en aniline en présence de certains réactifs) pour obtenir des jaunes et des noirs. On peut obtenir des rouges par calcination de jaunes ou de noirs.

Ils possèdent un fort pouvoir colorant et sont plus opaques que les autres couleurs, ce qui permet souvent de les utiliser en plus faible proportion que les pigments naturels.