Le fer est le métal le plus utilisé dans le système industriel actuel : plus de 90 % de tous les matériaux métalliques produits dans le monde sont à base de fer, ce qui en fait l'épine dorsale de la société moderne. Du minerai à l'acier, après l'élaboration en haut fourneau et l'affinage en convertisseur, les aciers de béton armé, les profilés et les tôles sont employés en très grande quantité pour les structures porteuses des gratte-ciel, des ponts, des métros, des barrages et des tunnels ; le bâtiment et les infrastructures consomment ensemble environ la moitié de l'acier produit chaque année. Le transport est un autre grand consommateur d'acier : carrosseries et châssis de voitures, locomotives et wagons, coques de navires de haute mer, conteneurs et rails sont presque tous dominés par l'acier, et un seul grand cargo peut en consommer des dizaines de milliers de tonnes. Dans la construction mécanique, les éléments de structure des machines-outils, des engins de chantier et du matériel agricole sont pour la plupart en acier coulé ou allié, tandis que les aciers à outils, les aciers pour roulements et les aciers pour matrices déterminent directement la précision d'usinage et la durée de vie. Dans l'énergie et la chimie, les tronçons d'éoliennes, les structures de montage photovoltaïque, les cuves sous pression des réacteurs nucléaires, les plates-formes de forage pétrolier et gazier et les pipelines longue distance reposent sur des aciers à haute résistance, et l'acier inoxydable sous-tend les équipements chimiques, alimentaires et de traitement de l'eau. La fonte, prisée pour son amortissement des vibrations, sa résistance à l'usure et son excellente coulabilité, concerne des composants à gros volume tels que les bancs de machines-outils, les cylindres moteurs, les bouches d'égout et les radiateurs. Si le fer est devenu le premier métal de construction, c'est en raison de son abondance crustale, de sa technologie d'élaboration mature, d'une résistance et d'une ténacité réglables sur une large plage par alliage et traitement thermique, et d'un coût très inférieur à celui des autres métaux.
L'oxyde de fer(III) (Fe2O3), c'est-à-dire l'hématite, est le principal minerai de fer utilisé dans les hauts fourneaux et, commercialisé sous le nom de rouge de fer, c'est aussi le pigment rouge inorganique le plus répandu dans les peintures, le caoutchouc, les matériaux de construction et les émaux céramiques. L'oxyde de fer(II,III) (Fe3O4) est la magnétite, un autre minerai de fer majeur ; du fait de son fort magnétisme, sa poudre sert aussi dans les supports d'enregistrement magnétique, le contrôle magnétoscopique et les composants en ferrite. Le disulfure de fer (FeS2), communément appelé pyrite ou « or des fous », doit son nom à son aspect doré souvent confondu avec l'or ; historiquement il était largement utilisé dans le procédé contact pour l'acide sulfurique, alors qu'aujourd'hui il est surtout récupéré comme sous-produite sulfurée des minerais non ferreux. Le chlorure de fer(III) (FeCl3) est un floculant largement utilisé dans le traitement de l'eau potable et des eaux usées, et, dans l'industrie des circuits imprimés, il grave le feuillard de cuivre et participe aussi au traitement de surface des métaux.
