Khớp nối của ống thép là hợp kim của sắt có thành phần chính là sắt và carbon. Ở vị trí khớp nối này có khe hở làm cho nước mưa hoặc hơi nước trong không khí dễ dàng tích tụ ở đó nhiều hơn so với các vị trí còn lại của ống thép. Lớp nước ở khe hở này đã hòa tan khí oxygen và khí carbon dioxide trong khí quyển tạo thành dung dịch chất điện li. Hợp kim của sắt tiếp xúc với dung dịch chất điện li bị ăn mòn điện hóa. Cụ thể sắt là anode và carbon là cathode.
Tại anode: Fe(s) ⟶ Fe2+(aq) + 2e
Tại cathode:\(\dfrac{1}{2}\)O2(g) + H2O(l) + 2e ⟶ 2OH-(aq)
Fe2+ tiếp tục bị oxi hóa bởi O2 trong không khí khi có mặt ion OH- tạo ra gỉ sắt màu nâu đỏ (thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O).