Geležies rūda yra bet kokia uoliena, kurioje yra tinkamas geležies kiekis. Įprasti rūdos mineralai yra hematitas, magnetitas, limonitas ir sideritas, ir jie dažnai randami kartu su įvairiais silikatais. Nors grynos geležies gamtoje nėra, kai kurios rūdos rūšys turi iki 70% geležies atomų. Geležies rūda susideda iš deguonies ir geležies atomų, sujungtų į molekules. Norint sukurti gryną geležį, reikia deguonies pašalinti iš rūdos, paliekant tik geležies atomus, o tai yra gryninimo proceso esmė.
Norint atitraukti deguonies atomus nuo rūdos, reikia šilumos ir alternatyvaus atominio partnerio, su kuriuo deguonis galėtų prisijungti. Anglis puikiai atlieka šį vaidmenį ir yra lengvai prieinama kasdienės anglies arba kokso pavidalu, anglies pavidalu, pagaminta iš anglies. Anglies atomai jungiasi su rūdoje esančiu deguonimi, kad susidarytų anglies dioksidas ir anglies monoksidas – dujos, kurios išeina pro kaminą. Kadangi geležies rūdoje paprastai yra silikatų, kurie nesijungia su anglimi, jie lieka geležyje po to, kai ji išgryninta, todėl susidaro kaltinė geležis – kalioji ir stipri metalo forma, kurią kalviai naudojo per visą istoriją.
Norint sukurti dar grynesnę geležies formą, žinomą kaip ketus, į mišinį reikia pridėti kalkakmenio ir padidinti šilumą. Šiuo metu tai atliekama į silosą panašioje struktūroje, vadinamoje aukštakrosne. Kalkakmenyje esantis kalcis jungiasi su rūdoje esančiais silikatais, sudarydamas medžiagą, vadinamą šlaku, kuri plūduriuoja ant grynos skystos geležies. Lygintuvas periodiškai išleidžiamas į formą iš aukštakrosnės apačioje esančio angos, kur ji atšaldoma. Tada ketus gali būti paverstas kaltu, sumaišant jį su siliciu, arba toliau apdorojamas, kad būtų pagamintas plienas.
Plienas yra geležies forma, sumaišyta su 0.5–1.5 % anglies, bet be deguonies, silikatų ar kitų priemaišų. Šį metalą apdirbti daug sunkiau nei kaltą geležį, tačiau jis yra daug tvirtesnis. Geležis gali būti maišoma su įvairiais kitais elementais, kad būtų sukurti lydiniai su norimomis savybėmis, tokiomis kaip lengvumas ar atsparumas rūdims (nerūdijantis plienas).
Kadangi geležis yra labai paplitusi (sudaro 5% žemės plutos), stipri ir gana lengvai apdorojama, ji atlieka labai intymų vaidmenį žmogaus civilizacijoje. Maždaug 98 % visos pasaulyje gabenamos rūdos naudojama geležies arba plieno gamyboje. Daugumoje geografinių vietovių gausu paviršinių nuosėdų. Senovės civilizacijos, pasiekusios slenkstinį geležies rūdos lydymui reikalingų technologijų lygį, turėjo lemiamų pranašumų prieš savo konkurentus, kurių bronziniai ir variniai ginklai neprilygo geležies dirbiniams.