铁死亡是一种铁依赖的脂质过氧化物累积导致的细胞死亡方式，其发生的本质是脂质过氧化物的累积。脂质过氧化物（PL-PUFA-OOH）是由PUFA（游离的多不饱和脂肪酸）在ACSL4（长链脂酰辅酶A合成酶4）、LOXs（脂氧合酶）等关键酶的催化下生成的。脂质过氧化物的产生使细胞内活性氧（reactive oxygen species,ROS）聚集，破坏细胞膜的完整性，最终导致细胞器和（或）细胞膜的破裂，诱发细胞死亡。Fe²⁺在铁死亡的过程中参与了许多反应，首先，Fe²⁺通过芬顿反应可以加快PLOOH的产生，导致脂质过氧化物的蓄积，第二，通过芬顿反应可以加快PLOOH的消耗，产生氧自由基，促进氧化反应，诱发铁死亡。第三，Fe²⁺是LOX和POR途径中的辅酶，因此，各种原因导致的细胞内铁过载均会加快铁死亡的发生。