铁是植物必需的微量元素之一，在光合作用的电子转移，生物固氮和呼吸链中起重要作用，被称为"绿叶元素"。
铁在植物中的分布
大多数植物含有100-300 mg-kg-1（干重）之间的铁，并且通常根据植物种类和植物地点而变化。一些蔬菜作物的铁含量较高，如菠菜、生菜、绿叶羽衣甘蓝等，一般在100毫克kg-1（干重）以上，高达800毫克kg-1（干重），而大米和玉米的铁含量相对较低，约为60~180毫克kg-1（干重）。
一般来说，豆类的铁含量高于豆类。不同植物的铁含量也不同，如本科作物的规模所含的铁比亚颗粒多，籽粒、块茎中的铁含量相对较低。在同一株植物中，铁的分布也不均匀，例如，玉米秸秆往往有大量的铁沉淀，但叶片中的铁含量很低，甚至缺铁症状。
一般认为，Fe2 plus是植物吸收的主要形式，甲状腺细胞铁也可以被吸收，Fe3 plus在高pH条件下溶解度很低，大多数植物都难以使用。除了可以吸收Fe3+的共埋植物外，Fe3 plus只有在根面减少到Fe2 plus后才能被吸收。植物根尖吸收铁的速度高于根部。多种离子可影响植物根系对铁的吸收，如Mn2+、Cu2+、Mg2+、K+、Zn2+等离子，与Fe2+具有显著的竞争效果。例如，Cu2加和Zn2加可以从螯合材料Fe2加中形成相应的Cu2加Zn2加一体化，取代的fe2加在土壤中很容易固定，使其有效性降低，从而限制了这部分铁厂的吸收和利用。
当Fe2 plus被根系吸收时，它会在大多数根细胞中氧化成Fe3 plus，并被柠檬酸密封，由木材输送到地面。铁的运输以柠檬酸的形式进行。柠檬酸和铁离子具有很强的亲和力。柠檬酸铁存在于向日葵和大豆液中。还有报道说，铁可以与有机酸（如柠檬酸或苹果酸）形成复合物，并且由于铁在韧带中的低流动性而移动到导管的其他部位。结果，植物的新组织容易缺铁。为了确保新组织中对铁的需求，有必要定期补充铁养分（例如马司肽），以适量地补充在缺铁土壤上生长的植物。
铁在植物体内的作用
1、叶绿素合成必须
在许多植物中，大多数铁存在于叶绿素中。例如，菠菜叶中75%的铁集中在叶绿素中。虽然铁不是叶绿素的成分，但叶绿素的合成需要铁的存在。在叶绿素合成中，铁是一种或多种酶的活化剂，缺铁时叶绿素结构被破坏，导致叶绿素不能形成，缺铁严重，叶绿素变小，甚至崩解或液化。铁与光合作用密切相关。它不仅影响光合作用中的氧化还原系统，而且还参与光合作用磷酸化，直接参与CO2的还原过程。铁影响叶绿素合成，但也影响所有捕获光能的器官，包括叶绿素，叶绿素蛋白复合物，类胡萝卜素等。
因为缺铁会影响叶绿素的合成，而铁在韧带中的流动性很低，所以缺铁后老叶中的铁很难转移到新的嫩叶上，使新的嫩叶出现缺铁绿病。这与氮，磷，钾等等异种素症状完全不同。
2、参与体内氧化还原反应和电子传输
铁的另一个主要功能是参与植物细胞中的氧化还原反应和电子转移。本质是三价铁离子（Fe3 plus）和二价亚铁离子（Fe2 plus）之间的价格变化和电子转移的组合。这在植物的生化代谢中经常发生。
更重要的是，无机铁盐的氧化还原能力相对较弱。如果铁与某些有机物结合形成铁红蛋白或进一步合成铁红蛋白，其氧化能力可以增加一千倍。例如，各种细胞色素、大豆血红蛋白、铁素体蛋白等都是含铁的有机物，它们的还原能力很强。这些不同类型的含铁蛋白质作为重要的电子递送器或催化剂参与植物中的各种代谢活动。细胞色素是一类铁素体-蛋白结合物，主要存在于线粒体中，在植物呼吸等代谢过程中起重要作用。
固氮酶是豆类作物固氮所必需的，它由两种氧敏性非血红蛋白组成，一种是含铁蛋白和钼蛋白，又称铁素体蛋白;铁蛋白是固氮酶的活性中心。当这两种蛋白质单独存在时，固氮酶是无活性的，大豆作物不能固氮，只有当两者结合时才具有活性，才能固氮。
在磷酸盐氧化过程中，电子的传输是在许多特殊物质的参与下完成的。其中，铁氧体蛋白和细胞仪颜料是重要的含铁有机化合物，它是在铁氧化还原过程中在化学化和共价变化过程中完成的电子传输。在高等植物的光合作用中，铁氧体蛋白是光合作用电子传递链中的重要物质，也是植物许多基本代谢过程中的电子转移体。
3、参与植物呼吸
铁也参与植物细胞的呼吸，因为它是与呼吸作用相关的一些酶中的成分。如细胞突酶、过氧化氢酶、过氧化物酶等均含有铁。铁通常位于酶结构的活性部分。当植物缺铁时，这些酶的活性就会受到影响，并进一步降低植物中的一系列氧化作用，电子不能正常传递，呼吸作用受阻，ATP合成降低。
铁也是蔗糖合酶磷酸的最佳激活剂。植物缺铁可导致体内蔗糖合成减少。
植物缺铁的症状
植物缺铁总是从幼叶开始，典型的症状是叶脉和细胞网状组织中出现绿色脱落的现象，在叶片中往往明显看到叶脉深绿色和脉间变黄，黄绿色相相当明显。当出现严重缺铁时，叶片上出现坏死斑点，叶片逐渐死亡。此外，有机酸（主要是苹果酸和柠檬酸）的积累可能发生在缺铁的根系中。对于补铁，可以选择施用底部或少量的叶喷，辅以功能性叶肥（如苜蓿），补充是基础，提高或激活养分利用率是关键。
在排水不良和长期积水的水稻土壤中，铁中毒现象经常发生，水稻产量低的重要原因之一是铁的毒性作用。当中亚稻叶的铁含量>300mg kg-1时，可能会发生铁的毒性作用。黑色金属中毒的原因可能是：植物吸收过多的黑色金属容易导致氧自由基的产生。铁中毒通常与缺锌有关，锌缺乏会导致含锌、含铜超氧化物歧化酶（Zn-Cu-SOD）的活性降低和生物膜损伤。铁中毒的症状是老叶上的褐色斑点和灰黑色的根和易腐烂的根。防治方法是：适量施用石灰，合理灌溉或及时排水。它也可以通过选择抗性品种来解决。