碳化铁中铁的化合价为正一价。

铁的主要价态为正二正三价，其余次要价态有负二、负一、零价、正一、正四、正五、正六。具体化合价由物质的结构决定，这种物质叫碳化铁，在冶金上称为渗碳体。结构方面简单的说属于正交晶系晶体，每个碳原子被六个位于顶角位置的铁原子所包围，成八面体结构，每个铁原子又为两个八面体共用。即碳原子配位数为6，铁原子配位数为2，由化合价代数和为零可知铁是正一价，碳是负三价。