羰基铁粉是通过CO与铁在高温高压下反应，生成5羰基铁油状物，经低压分离后得到产品。经退火防氧化处理即可出货。当温度为200℃，200bar的条件下羰基合成反应式如下

Fe+5CO =Fe(CO)5

羰基铁在300℃，1bar的条件下分解为Fe和CO

Fe(CO)5= Fe+5CO

在分解过程中，因为Fe 有催化CO与CO2相互转化的作用，通常采用通NH3 作为保护气体来抑制该反应。这样一来羰基铁粉中就不可避免的会有N元素的存在。从旋风收集器中收集到的产品一般铁含量约在97%左右，其中C和N的含量均小于1%。由于有Fe2O3，Fe3N 等杂质的存在，同时，铁粉表明也会对CO和NH3气体有一定的吸附，这些因素造成铁粉硬度比较大，通常被称之为硬粉。

将铁粉用H2气体还原1小时，铁含量将提高到99.0%左右，同时其他元素的含量也将明显降低。这种还原过的羰基铁粉，硬度稍低，也被称之为软粉。

羰基铁粉活性很大，正常情况放置一段时间后，因为熵的增加，会发生自动团聚。发生团聚的铁粉颗粒度增加，颗粒粘粘，对于注射成型应用有比较大的影响。目前市场上质量最好的羰基铁粉为德国BASF公司生产。

羰基铁粉对工艺的要求非常高，5羰基铁分解时温度变化3度，气体流量增加5%就能明显改变羰基铁粉粒度及碳含量。