金屬材料與外界介質發生化學反應而引起的損傷現象稱為化學腐蝕。在化學腐蝕過程中沒有電流，只是一個簡單的化學作用。例如，金屬表面在常溫和干燥環境下的氧化。對于不同的金屬，氧化物的結構和性能是不同的，有些能在金屬表面形成一層精細穩定的氧化膜，將內金屬與外部介質隔離開來，起到保護作用，如鉻、鋁、鋅等;有些氧化物層很松散，容易脫落，使內部的金屬繼續受到腐蝕介質的侵蝕。這種金屬的腐蝕速率是非常快的，如鐵、鎂、銅等。金屬在高溫下的氧化速率要比在低溫下快得多。防止金屬與高氧化介質接觸，可以減緩或防止金屬的化學腐蝕。常見的腐蝕介質有氧氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氯化氫和工業廢氣等

金屬的腐蝕，由金屬單質變成化合物，都稱為金屬腐蝕。

有兩類情況，一類是發生一般的化學反應，比如鐵和氯氣在點燃條件下生成氯化鐵，發生的是化學腐蝕。一類是金屬和氧化劑發生電化學腐蝕，

比如，生鐵在潮濕的空氣中生銹，其原理如下：生鐵屬于鐵合金，鐵和碳和水（自來水或生活用水）形成原電池，鐵做負極，碳做正極，生活用水是電解質溶液，負極反應式是：鐵失去兩個電子，結合氫氧根得到氫氧化亞鐵。正極反應式是：氧氣得到電子結合水生成氫氧根。氫氧化亞鐵不穩定，易被氧氣氧化為氫氧化鐵，氫氧化鐵不穩定，分解為若干水合的氧化鐵，形成鐵銹。所以說“金屬腐蝕包括化學腐蝕和電化學腐蝕”。

金屬的化學腐蝕反應可分為兩個步驟。第一步是氧化步驟，第二步是脫電子步驟。氧化過程釋放自由電子，而脫電子過程是除去自由電子的過程。

陽離子可以進入溶液或與其他陰離子結合形成化合物。氧化過程必須與脫電子過程同時配合才能完成整個反應。

因此，只有通過電子去除步驟去除氧化步驟產生的自由電子，金屬原子才能不斷被腐蝕。實際的腐蝕過程是一個非常緩慢而相對均勻地在表面上失去金屬原子的過程。在某些條件下，如果在一個區域形成陽極或陰極區域，可能會出現局部腐蝕不均勻，并形成可見的腐蝕坑。

鋼鐵不會很快被腐蝕，因為它的表面在水中會形成一層氧化保護層。由于鐵容易被氧化形成氧化鐵，所以不溶于水，容易沉積在金屬表面，從而阻礙了進一步的腐蝕。這種現象稱為腐蝕鈍化。鋯、鉻、鋁、不銹鋼等金屬在常溫的水或空氣中會形成很薄的保護層，有時甚至薄得肉眼無法分辨。由于這種薄保護層，這些金屬在水或空氣中具有良好的耐腐蝕性。

通過分析材料腐蝕的基本原因，可將其分為化學腐蝕和電化學腐蝕。化學腐蝕，又稱直接溶解，通常是指將材料置于可溶性溶液環境中，直至材料耗盡(腐蝕)或溶液達到飽和點。其他條件，如高溫和濕度，導致加速氧化材料，然后腐蝕。電化學腐蝕通常是指兩種非均相金屬或足以形成電位差的金屬的兩極形成陽極金屬，在電解液連接的環境中由于金屬離子的持續損失而被腐蝕的現象。在這兩種類型的腐蝕中，電化學腐蝕更為重要且容易被忽視。