金屬腐蝕（metallic corrosion）
把一根閃亮的鐵釘丟在雨中，幾週後它會長出一層鬆脆的橘色外衣，並慢慢把自己蝕掉。這就是腐蝕：金屬與環境反應，變回像氧化物那樣自然、低能量的化合物。我們使用的多數金屬都是耗費大量能量從礦石中提煉出來的，因此大自然一直想把它們推回原本那個生鏽的低能狀態。腐蝕就是這條下坡路，每年都靜靜地摧毀世界上巨量的金屬——橋樑、管線、車體、船隻。
關鍵在於：水中的金屬腐蝕是電化學過程，而不只是化學反應，它運作起來像一個微小的電池。在某處（陽極）金屬原子放出電子並溶解，例如鐵變成 Fe2+ 離子：Fe -> Fe2+ + 2 個電子（這是氧化）。在另一處（陰極）這些電子被環境中被還原的物質消耗——通常是溶氧，O2 + 2 H2O + 4 個電子 -> 4 OH-，或在酸中 2 H+ + 2 個電子 -> H2 氣體。金屬本身在兩處之間傳導電子，水則傳導離子，構成完整迴路。沒有完整迴路，就沒有腐蝕。
正因為是電化學過程，凡是改變這兩個半反應的因素都會改變腐蝕速率：酸鹼值（pH）、溶氧或鹽分（氯離子）的多寡、溫度，以及哪些金屬互相接觸。這也告訴我們如何對付它，因為每一種防護其實都是在切斷這個小電池：用塗層把金屬與水和氧隔開、從別處供給電子使金屬不再放出自身電子（陰極保護），或長出一層阻擋反應的保護氧化薄膜（鈍化）。鏽不是神祕的腐爛，而是一個可以控制的電學過程。
鐵水管在水滴停留處鏽得最快：氧氣容易到達水滴邊緣，於是邊緣成為陰極，而缺氧的中央成為陽極，鐵在此溶解、形成鏽坑——單單一滴水下的腐蝕，就畫出了它自己的微型電池。
同一塊金屬可以同時是陽極和陰極；光是氧氣供應的差異就足以驅動這個電池。
並非所有腐蝕都是壞事或都很快：讓鐵鏽成粉末的同一個氧化反應，在鋁和不鏽鋼上卻形成緻密、能自我封閉的保護膜——差別在於氧化物是疏鬆多孔還是緻密。