Trong thành phần chính của chất biến đổi rỉ sét có chứa các nhóm chức hydroxy và cacboxyl, do đó vừa có tính chất của axit lại vừa có tính chất của rượu bậc cao. Vì vậy nó có thể phản ứng với các ion Fe2+ hay Fe3+ là những thành phần chính có trong rỉ thép tạo thành phức trơ bền. Đồng thời trong thành phần chất biến đổi rỉ sét còn có một lượng nhỏ các axit, có thể hoà tan các oxyt sắt tạo thành ion Fe2+ và Fe3+ để quá trình tạo phức với rỉ thép được hoàn toàn.
Ngoài ra, lượng polyhydroxyphenol dư sẽ tự phản ứng tạo màng trong điều kiện có mặt Zn(HPO4)2 và Zn(NO3)2 với axit ascorbic làm chất xúc tác. Lớp màng tạo thành giúp cho ngăn ngừa hoàn toàn bề mặt thép với không khí bên ngoài, bảo vệ thép không bị ăn mòn.
Về cơ chế quá trình phản ứng biến đổi rỉ sét là một tổ hợp các phản ứng phức tạp bao gồm:
Trong đó:
Phức tạo thành [FeL(H2O)4] có tính chất trơ, bền vững.
Phương trình phản ứng hoá học tổng quát của quá trình tác dụng giữa rỉ sét với chất biến đổi rỉ sét có thể được viết như sau:
Phức tạo thành [FeL(H2O)4] có tính chất trơ, bền vững đảm bảo khả năng bảo vệ và chống ăn mòn cho thép. Quá trình hình thành lớp màng bảo vệ trên bề mặt thép là một quá trình diễn ra từ từ, trước tiên chất biến đổi rỉ sét thấm sâu vào trong lớp rỉ sét, sau đó hoà tan và phản ứng hoá học với rỉ để hình thành một sản phẩm hoá học mới. Trong khi đó nền thép vẫn không bị ảnh hưởng đảm bảo giữ cho thép không bị tiếp tục ăn mòn.
Hình 1. Quá trình biến đổi rỉ sét trên bề mặt thép