A legnegatívabb standardpotenciálú fémek (alkálifémek, bárium) levegőn nem tarthatók el, mivel felületükön szinte azonnal megindul az oxidáció. A levegő víz-, oxigén-, szén-dioxid-tartalma, sőt a lítium esetében még a nitrogén is különféle vegyületek (oxidok, peroxidok, szuperoxidok, hidroxidok, karbonátok, nitridek) képződését eredményezi. Ennek következtében hamarosan a fém teljes tömege átalakulhat. Ezeket a fémeket ezért petróleum alatt (a lítiumot igen kis sűrűsége miatt paraffinolajban) tartjuk. A kalcium és a stroncium is elég gyorsan oxidálódik, majd karbonátosodik, de zárt üvegben több hónapig eltartható. A többi negatív standardpotenciálú fém a szabad levegőn azért tartható el, mert felületén kialakul egy olyan összefüggő vegyületréteg, ami elzárja az elemi fémet a levegőtől, és megvédi azt a további oxidációtól. Még a pozitív standardpotenciálú fémek többségének felülete is átalakul a levegő valamelyik alkotórészének hatására. Nagyon kevés az olyan fém, amelynek a felülete is tiszta, elemi állapotú. Ilyen például az arany vagy a platina.

Korróziónak nevezzük egy tárgynak a felületéről, a környezet valamelyik komponense hatására meginduló, a tárgy belsejébe hatoló átalakulását, amely végül a tárgy teljes tönkremenetelét eredményezi.

A fémek korróziója redoxireakció. Szerkezeti fémeink közül épp az elterjedten használt vasra jellemző, hogy a levegő hatására kialakuló felületi oxidrétege szivacsos szerkezetű, így nem védi meg a fémet a rozsdásodástól, azaz a vas korróziójától.

A vas korróziója

A vas korróziója csak nedves levegő jelenlétében indul meg, és akkor is a vas felületének valamilyen egyenetlensége, valamilyen sérülés vagy kristályrácshiba körül. Itt a fémfelület úgy viselkedik, mint egy kis galvánelem, amelyiknek a két pólusa ráadásul érintkezik egymással. A negatív pólusnak (anód) megfelelő fémfelületen vasatomok oxidálódnak, hátramaradó elektronjaikat az oxidáció helyétől nem messze lévő területeken a fémfelületet borító vékony vízrétegben oldódó oxigén veszi fel. Ez képviseli ennek az úgynevezett helyi elemnek a pozitív pólusát (katódját).

Majd:

A folyamatot az enyhén savas közeg azért gyorsítja, mert a hidrogénionok a vasat vas(II)ionokig oxidálhatják, amelyek a levegő oxigénje hatására a vízcseppben oxidálódhatnak tovább.

A vas(III)ionok alakítják ki a vörösbarna rozsdát, amelynek összetételét általában a FeO(OH) képlettel adhatjuk meg.

Ha eltérő standardpotenciálú, egymással érintkező fémek közös elektrolitoldatba merülnek, úgynevezett helyielem képződéséről beszélünk. Ebben a negatívabb standardpotenciálú fém képezi a galvánelem anódját, amelyen az adott fém oxidációja megy végbe. Az oxidáció sokkal gyorsabb, mintha a fém csupán az oldattal érintkezne, mivel az oxidálódás közben hátramaradó elektronokat a másik fém felületén is felveheti valamilyen redukálható anyag (hidrogénion, oxigénmolekula, vagy a fém saját ionja). Itt van a helyi elem katódja, ahol redukció történik, vagyis a nagyobb standardpotenciálú fém mindaddig változatlan marad, amíg a negatívabb potenciálú fémmel érintkezik.

A korrózióvédelem célja, hogy minél hosszabb ideig használhassuk fémtárgyainkat. Erre a leghatásosabb módszer ellenállófémötvözetek alkalmazása. A fémek ötvözeteinek standardpotenciálja jelentősen eltérhet a tiszta komponensekétől, így akár negatív standardpotenciálú fémekből is készíthetnek saválló fémötvözeteket.

Az ötvözetek alkalmazásánál olcsóbb lehetőség valamilyen bevonattal elzárni a levegőtől a fém felületét. Ezek a lakk-, festék-, vagy zománcbevonatok azonban csupán addig védik a fémet, amíg meg nem sérülnek. Másik lehetőség az eloxálás, amikor a védendő fémet (például az alumíniumot) elektrolizáló berendezés anódjának kapcsolva megvastagítják, és ezzel teszik tartósabbá a rajta lévő oxidréteget.

A felületvédelem különleges esete a fémbevonatok alkalmazása a korrózió megakadályozására. Ereszek, esőcsatornák készítésére cinkbevonatú vaslemezt, az úgynevezett horganyzottbádogothasználják. A belső teflonbevonat alkalmazása előtt a konzervdobozok szinte kizárólag fehérbádogbólkészültek. Ennek belseje ónbevonatú, amely kevésbé káros az egészségre.