Il ferro è l'esempio più usato di un metallo con allotropi. Questi allotropi sono α-ferro, detto ferrite, γ-ferro, detto austenite, e δ-ferro, che non ha un altro nome. A temperature più alte, esiste il ferro ε, chiamato esaferro. Ci sono prove di una quinta forma, ma non è stata dimostrata la sua esistenza.
Il ferro delta è il ferro al di sotto dei 1538°C. L'austenite si crea quando il ferro si raffredda ulteriormente, a 1394°C. Ferro Beta ferrite è il termine per il ferro che è paramagnetico. Il ferro alfa è tutto il ferro al di sotto dei 912°C. Il Ferro epsilon si crea sopra i 10 GigaPascal e sotto i 100°K.