溶解于天然淡水中的铁含量变化很大，从每升几微克到几百微克,甚至超过1毫克。这主要取决于水的氧化还原性质和pH值。在还原性条件下，二价铁占优势；在氧化性条件下，三价铁占优势。二价铁的化合物溶解度大。二价铁进入中性的氧化性条件的水中,就逐渐氧化为三价铁。三价铁的化合物溶解度小,可水解为不溶的氢氧化铁沉淀。三价铁只有在酸性水中溶解度才会增大，或者在碱性较强而部分地生成络离子如Fe(OH)宮时,溶解度才有增加的趋势。因此，在pH值约为6～9的天然水中，铁的含量不高。只有在地下水中，在主要由地下水补给的河段中，以及在湖泊底层水中才有高含量的铁。海洋中铁的平均值为 2微克／升。工厂排放的含铁废水酸性很强时，铁含量很高；含铁废水排入天然水体，往往由于酸性降低，产生三价的氢氧化铁沉淀。新生成的胶体氢氧化铁有很强的吸附能力，在河流中能吸附多种其他污染物，而被水流带到流速减慢的地方，如湖泊、河口等处，逐渐沉降到水体底部。在水体底部的缺氧条件下，由于生物作用，三价铁又被还原为易溶的二价铁，其他污染物随铁的溶解而重新进入水中。
工厂排放的含铁废水主要是酸性采矿废水和清洗钢铁表面铁锈的酸浸洗池排出的废水。为了除掉废水中高含量的铁和其他重金属，往往向沉淀池投加石灰，以中和水的酸性，使氢氧化铁沉淀下来。铁对废水生化处理构筑物中的微生物有致死作用，例如废水中的二氯化铁浓度为 5毫克／升（以铁离子计）可使活性污泥的形成减慢，抑制沉淀池和消化池中的沉淀发酵。污水中铁的浓度达0.7～1.7毫克／升时，生物滤池的渗滤作用便受到破坏。
虽然铁对人和动物毒性很小，但水体中铁化合物的浓度为0.1～0.3毫克／升时，会影响水的色、嗅、味等感官性状。例如，水体中所含的某些铁化合物的浓度达到0.04毫克／升，便会出现异味。印染工业用水中铁含量过高时，往往使产品出现难看的斑点。因此，象塑料、纺织、造纸、酿造和食品工业的用水，对含铁量的要求比饮用水还要高。
在我国现行的《工业“三废”排放试行标准》中，铁的含量未作任何限制。但若将含铁废水直接排放，废水中存在的溶解性铁离子造成水体中的溶解氧迅速降低，排水是赤橙色且浑浊，对环境造成严重污染。
