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。

金屬的化學腐蝕是指金屬與周圍介質直接發生化學反應而引起的變質和損壞。化學腐蝕是一種氧化-還原反應過程，即腐蝕介質中的氧化劑直接與金屬表面的原子相互作用形成腐蝕產物。

金屬的化學腐蝕主要發生在以下四種介質中。

(1)金屬在干氣體中的腐蝕

金屬在低濕大氣條件下的腐蝕屬于化學腐蝕，腐蝕緩慢，危害輕微。

(2)金屬在高溫氣體中的腐蝕

這是一種危害嚴重的化學腐蝕，如金屬高溫氧化。在高溫條件下，金屬與環境中的氧氣或氧化氣體(H2O、SO2、CO2等)結合形成金屬化合物。溫度越高，金屬的氧化速率越快;對于鋼的高溫脫碳，在高溫氣體的作用下，金屬表面與高溫氣體中的02、H20、S02和H2發生反應，降低碳含量，降低金屬表面硬度和疲勞強度。

(3)其他氧化劑引起的化學腐蝕

在腐蝕反應中，奪取電子并使金屬原子變成離子的物質不是氧，而是硫、鹵素原子或其他原原子或基團。這時，反應物不是氧化物，而是鹵化物、氫氧根或其他化合物。在這種情況下，腐蝕速率和危害程度取決于金屬和氧化物的性質。

(4)金屬在非電解質溶液中的腐蝕

金屬在非水和非電離有機溶劑中與有機物直接反應，受到化學腐蝕，如Al在CCl4中，Mg和Ti在甲醇中，腐蝕相對溫和。

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。

1、金屬雜質引起腐蝕

每種金屬在一定的介質中都有一定的電位，稱為金屬的腐蝕電位(自然電位)。如果鋼的表面有雜質，與周圍的金屬相比，雜質的電勢較高，這是陰極，而周圍的金屬電勢較低，這是陽極，失去電子而被腐蝕。點蝕通常發生在這種情況下。

2、不同金屬腐蝕

如果不同的金屬位于相同的電解質和電連接，更活躍的金屬有低電位和腐蝕發生。具有較高電勢的金屬為陰極，受保護。例如:鋼水管路上的銅閥，鋼管腐蝕，銅閥受到保護。管道的不銹鋼管箍用低碳鋼螺栓固定，螺栓先腐蝕。

3、氧濃度差蓄電池腐蝕

在通風條件差(含氧量低)的環境中，鋼結構對地電勢低，為陽極，而在氧氣供應充足的位置，鋼結構對地電勢高，為陰極。例如,在高速公路的穿越,由于瀝青路面阻礙了氧氣的供應,直接氧含量低于公路低,管道接地電位低,陽極,發生腐蝕,管道和通風條件在路的兩邊是好的,管的地面電位高,這是陰極和保護。

4、不同含水量引起的腐蝕

在高含水率土壤中，氧含量低，金屬味陽極腐蝕。當管道穿過沼澤進入沙漠時，這種現象尤為突出。

5、土壤密實性引起的腐蝕

當儲罐或管道處于土壤不均勻的環境中，就會引起腐蝕，而土壤稠密的就是陽極。

6、混凝土界面腐蝕

當管道進出車站或穿過橫斷面時，一般需要安裝混凝土固定墩，以防止管道在內應力作用下縱向或橫向位移。由于混凝土是堿性的，所以管道的混凝土纏繞部分具有高電位，即陰極，而管道的非纏繞部分具有低電位，即陽極，從而引起腐蝕。

7、新舊管道的腐蝕

當在舊管中更換一段管時，新管具有低電位和腐蝕，比預期使用壽命短。

8、不同土壤性質引起的腐蝕

當管道通過不同性質的土壤時，就會形成腐蝕電池。高鹽管段電位低，為陽極。腐蝕發生。管段含鹽量低，電勢高，是保護陰極。