鐵是植物必需的微量元素之一，在光合作用的電子轉移，生物固氮和呼吸鍊中起重要作用，被稱為"綠葉元素"。
鐵在植物中的分布
大多數植物含有100-300 mg-kg-1（幹重）之間的鐵，并且通常根據植物種類和植物地點而變化。一些蔬菜作物的鐵含量較高，如菠菜、生菜、綠葉羽衣甘藍等，一般在100毫克kg-1（幹重）以上，高達800毫克kg-1（幹重），而大米和玉米的鐵含量相對較低，約為60~180毫克kg-1（幹重）。
一般來說，豆類的鐵含量高于豆類。不同植物的鐵含量也不同，如大學作物的規模所含的鐵比亞顆粒多，籽粒、塊莖中的鐵含量相對較低。在同一株植物中，鐵的分布也不均勻，例如，玉米稭稈往往有大量的鐵沉澱，但葉片中的鐵含量很低，甚至缺鐵症狀。
一般認為，Fe2 plus是植物吸收的主要形式，甲狀腺細胞鐵也可以被吸收，Fe3 plus在高pH條件下溶解度很低，大多數植物都難以使用。除了可以吸收Fe3+的共埋植物外，Fe3 plus隻有在根面減少到Fe2 plus後才能被吸收。植物根尖吸收鐵的速度高于根部。多種離子可影響植物根系對鐵的吸收，如Mn2+、Cu2+、Mg2+、K+、Zn2+等離子，與Fe2+具有顯著的競争效果。例如，Cu2加和Zn2加可以從螯合材料Fe2加中形成相應的Cu2加Zn2加一體化，取代的fe2加在土壤中很容易固定，使其有效性降低，進而限制了這部分鐵廠的吸收和利用。
當Fe2 plus被根系吸收時，它會在大多數根細胞中氧化成Fe3 plus，并被檸檬酸密封，由木材輸送到地面。鐵的運輸以檸檬酸的形式進行。檸檬酸和鐵離子具有很強的親和力。檸檬酸鐵存在于向日葵和大豆液中。還有報道說，鐵可以與有機酸（如檸檬酸或蘋果酸）形成複合物，并且由于鐵在韌帶中的低流動性而移動到導管的其他部位。結果，植物的新組織容易缺鐵。為了確定新組織中對鐵的需求，有必要定期補充鐵養分（例如馬司肽），以适量地補充在缺鐵土壤上生長的植物。
鐵在植物體内的作用
1、葉綠素合成必須
在許多植物中，大多數鐵存在于葉綠素中。例如，菠菜葉中75%的鐵集中在葉綠素中。雖然鐵不是葉綠素的成分，但葉綠素的合成需要鐵的存在。在葉綠素合成中，鐵是一種或多種酶的活化劑，缺鐵時葉綠素結構被破壞，導緻葉綠素不能形成，缺鐵嚴重，葉綠素變小，甚至崩解或液化。鐵與光合作用密切相關。它不僅影響光合作用中的氧化還原系統，而且還參與光合作用磷酸化，直接參與CO2的還原過程。鐵影響葉綠素合成，但也影響所有捕獲光能的器官，包括葉綠素，葉綠素蛋白複合物，類胡蘿蔔素等。
因為缺鐵會影響葉綠素的合成，而鐵在韌帶中的流動性很低，是以缺鐵後老葉中的鐵很難轉移到新的嫩葉上，使新的嫩葉出現缺鐵綠病。這與氮，磷，鉀等等異種素症狀完全不同。
2、參與體内氧化還原反應和電子傳輸
鐵的另一個主要功能是參與植物細胞中的氧化還原反應和電子轉移。本質是三價鐵離子（Fe3 plus）和二價亞鐵離子（Fe2 plus）之間的價格變化和電子轉移的組合。這在植物的生化代謝中經常發生。
更重要的是，無機鐵鹽的氧化還原能力相對較弱。如果鐵與某些有機物結合形成鐵紅蛋白或進一步合成鐵紅蛋白，其氧化能力可以增加一千倍。例如，各種細胞色素、大豆血紅蛋白、鐵素體蛋白等都是含鐵的有機物，它們的還原能力很強。這些不同類型的含鐵蛋白質作為重要的電子遞送器或催化劑參與植物中的各種代謝活動。細胞色素是一類鐵素體-蛋白結合物，主要存在于線粒體中，在植物呼吸等代謝過程中起重要作用。
固氮酶是豆類作物固氮所必需的，它由兩種氧敏性非血紅蛋白組成，一種是含鐵蛋白和钼蛋白，又稱鐵素體蛋白;鐵蛋白是固氮酶的活性中心。當這兩種蛋白質單獨存在時，固氮酶是無活性的，大豆作物不能固氮，隻有當兩者結合時才具有活性，才能固氮。
在磷酸鹽氧化過程中，電子的傳輸是在許多特殊物質的參與下完成的。其中，鐵氧體蛋白和細胞儀顔料是重要的含鐵有機化合物，它是在鐵氧化還原過程中在化學化和共價變化過程中完成的電子傳輸。在高等植物的光合作用中，鐵氧體蛋白是光合作用電子傳遞鍊中的重要物質，也是植物許多基本代謝過程中的電子轉移體。
3、參與植物呼吸
鐵也參與植物細胞的呼吸，因為它是與呼吸作用相關的一些酶中的成分。如細胞突酶、過氧化氫酶、過氧化物酶等均含有鐵。鐵通常位于酶結構的活性部分。當植物缺鐵時，這些酶的活性就會受到影響，并進一步降低植物中的一系列氧化作用，電子不能正常傳遞，呼吸作用受阻，ATP合成降低。
鐵也是蔗糖合酶磷酸的最佳激活劑。植物缺鐵可導緻體内蔗糖合成減少。
植物缺鐵的症狀
植物缺鐵總是從幼葉開始，典型的症狀是葉脈和細胞網狀組織中出現綠色脫落的現象，在葉片中往往明顯看到葉脈深綠色和脈間變黃，黃綠色相相當明顯。當出現嚴重缺鐵時，葉片上出現壞死斑點，葉片逐漸死亡。此外，有機酸（主要是蘋果酸和檸檬酸）的積累可能發生在缺鐵的根系中。對于補鐵，可以選擇施用底部或少量的葉噴，輔以功能性葉肥（如苜蓿），補充是基礎，提高或激活養分使用率是關鍵。
在排水不良和長期積水的水稻土壤中，鐵中毒現象經常發生，水稻産量低的重要原因之一是鐵的毒性作用。當中亞稻葉的鐵含量>300mg kg-1時，可能會發生鐵的毒性作用。黑色金屬中毒的原因可能是：植物吸收過多的黑色金屬容易導緻氧自由基的産生。鐵中毒通常與缺鋅有關，鋅缺乏會導緻含鋅、含銅超氧化物歧化酶（Zn-Cu-SOD）的活性降低和生物膜損傷。鐵中毒的症狀是老葉上的褐色斑點和灰黑色的根和易腐爛的根。防治方法是：适量施用石灰，合理灌溉或及時排水。它也可以通過選擇抗性品種來解決。