(1)当磷化液有亚铁存在下磷化时，铁溶解成亚铁状态，随后部分亚铁氧化成高铁，由于这个反应速度慢，亚铁不会全部被氧化：
Fe2 + 氧化剂一Fe3 +
(2)当磷化液在无亚铁存在下磷化时，上述反应速度要快得多，导致磷酸高铁几乎立即全部沉淀。
关于(2)的情况，也可能由于溶液的氧化作用而使铁直接溶解成为高铁：
Fe（金属） + 氧化剂→Fe3 +
在一般磷化良好的正常条件下，下列反应应视为可适用于各种磷化液的：
反应速度 反应速度
v1 v2
Fe0一Fe2 +一Fe3+
如果v1比v2大许多，磷化液在无铁存在的情况下进行磷化，但亚铁以极短暂的形式存在；尽管如此，已足够提供形成磷化膜底层所需的磷酸亚铁。如果v2小或与v1比较起来十分小，则磷化液中亚铁量可增加至某种程度。
1941年，G.Roesner，L.Schuster和R.Krause发现上述反应第二步的速度常数K比第一步的大得多。那为什么在磷化膜中没有发现高价铁呢?这些观测结果支持这样一种理论，这种理论认为在各种条件下进行磷化的过程中，与金属表面接触的地方总有亚铁离子存在，虽然是极小量的。