铁与浓硝酸的反应是化学中典型的氧化还原反应，其过程因反应条件和物质用量的不同而呈现多样的化学行为。常温条件下，铁遇浓硝酸会发生钝化现象，表面迅速形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜能有效阻止内部铁与浓硝酸继续反应，因此常温下二者几乎不发生显著反应。
当反应体系被加热时，钝化膜被破坏，铁与浓硝酸得以持续反应。若铁的用量较少而浓硝酸足量，反应生成硝酸铁、二氧化氮和水，化学方程式为：Fe + 6HNO₃(浓) △ Fe(NO₃)₃ + 3NO₂↑ + 3H₂O。在此反应中，浓硝酸表现出强氧化性，硝酸根离子中的氮元素从+5价被还原为+4价，生成红棕色的二氧化氮气体；铁则作为还原剂，从0价被氧化为+3价，形成硝酸铁。
若铁过量，反应则会进一步发生变化。生成的硝酸铁会与过量的铁单质发生氧化还原反应，铁单质将Fe³⁺还原为Fe²⁺，反应方程式为：Fe + 2Fe(NO₃)₃ = 3Fe(NO₃)₂。此时，整个反应的总方程式可表示为：3Fe + 8HNO₃(浓) △ 3Fe(NO₃)₂ + 2NO₂↑ + 4H₂O。这一过程中，浓硝酸中的部分硝酸根离子仍被还原为二氧化氮，而铁则全部被氧化为亚铁离子，溶液呈现浅绿色。
反应过程中，浓硝酸的浓度会随反应进行逐渐降低，但只要体系仍维持浓硝酸环境，主要还原产物依然是二氧化氮。生成的二氧化氮气体具有刺激性气味，易溶于水并与水发生反应，而硝酸铁或硝酸亚铁则溶于溶液中，使溶液分别呈现棕黄色或浅绿色。这一系列反应不仅体现了浓硝酸的强氧化性，也展示了铁在不同氧化态之间的转化特性，是化学中研究氧化还原规律的重要实例。