鐵與一氧化碳的化合物，有單核、雙核以至多核等形式，還可以是一氧化碳與氫負離子、鹵素離子、氧化氮等其他配體的混合配體的配位化合物，如 Fe(CO)5、Fe2（CO）9、Fe3（CO）12、H2Fe（CO）4、H2Fe2（CO）8、H2Fe3(CO)11、Fe(CO)4(NO)、Fe(CO)4Cl2、Fe2(CO)8I2。大多數多核配合物以一個或幾個一氧化碳為橋相聯結，也有以鹵素或其他配體為橋的，還常存在鐵與鐵之間的金屬鍵，所以有時也是原子簇金屬化合物。比較常見的羰基鐵有以下三種：
五羰基鐵 化學式為Fe(CO)5。為黃色油狀液體；熔點－21℃，沸點102.8℃，液體密度1.457克/厘米3(21℃)；250℃分解得純鐵；不溶於水，溶於堿、濃硫酸、醇、苯和石油醚。Fe(CO)5受日光或紫外線照射時發生二聚作用，生成Fe2(CO)9和一氧化碳。五羰基鐵的乙醚溶液與礦酸作用，分解成一氧化碳、氫氣和二價鐵。強堿的水溶液或灑精溶液可將Fe(CO)5轉化成[HFe(CO)4]-陰離子。五羰基鐵在丙酮溶液中可被氯化銅氧化成二價鐵。六氯化鎢與五羰基鐵作用，生成六羰基鎢。Fe（CO）5中的一氧化碳可與許多配體發生取代反應。生成混合配體配合物Fe(CO)xLy，式中L為PR3、AsR3、烯烴或硫原子等(R為烷基)。
五羰基鐵由細鐵粉與一氧化碳在200℃左右和50～200大氣壓下直接反應制得。可用於有機合成，用作抗爆劑、脫鹵和羰基化試劑。
九羰基二鐵 化學式為Fe2(CO)9，結構式如
。為黃色晶體；密度2.085克／厘米
3（18℃）；80℃時分解，高真空下35℃時可升華；有反磁性；不溶於水、醇、酸和脂肪烴類溶劑。九羰基二鐵與許多有機溶劑反應，生成 Fe(CO)
5或其取代衍生物；在液氨中與金屬鈉反應生成Fe(CO)
4
2-陰離子：
Fe2(CO)9+4Na─→2Na2Fe(CO)4+CO
也容易發生 取代反應，在液態二氧化硫中可生成 Fe 2(CO) 8 SO 2，其中 SO 2也是兩個鐵原子間的橋聯配體。九羰基二鐵由 Fe(CO) 5的有機溶劑溶液經日光或紫外線的照射制得。
十二羰基三鐵 化學式為Fe3(CO)12，結構式如左。為深綠色晶體；密度1.996克／厘米3(18℃)；140℃時分解；在真空中可緩慢升華；有反磁性，溶於有機溶劑和Fe(CO)5中；化學性質比Fe(CO)5活潑，室溫下可與甲醇反應：
3Fe3(CO)12+nCH3OH─→
[Fe(CH3OH)n][Fe3(CO)11]+5Fe(CO)5