Pigmen oksida besi banyak digunakan dalam pelapis, cat, dan tinta karena sifatnya yang tidak beracun, tidak luntur, biaya rendah, dan kemampuannya membentuk berbagai gradasi warna. Pelapis terdiri dari zat pembentuk film, pigmen, pengisi, pelarut, dan aditif. Pelapis telah berkembang dari pelapis berbasis minyak menjadi pelapis resin sintetis, dan berbagai pelapis tidak dapat berfungsi tanpa penggunaan pigmen, terutama pigmen oksida besi, yang telah menjadi varietas pigmen yang sangat diperlukan dalam industri pelapis.

Pigmen oksida besi yang digunakan dalam pelapis meliputi besi kuning, besi merah, besi coklat, besi hitam, oksida besi mika, besi kuning transparan, besi merah transparan, dan produk tembus cahaya, di mana besi merah merupakan yang paling penting dalam jumlah besar dan ragamnya.
Warna merah besi memiliki ketahanan panas yang sangat baik, tidak berubah warna pada suhu 500 ℃, dan tidak mengubah struktur kimianya pada suhu 1200 ℃, sehingga sangat stabil. Warna ini dapat menyerap spektrum ultraviolet dalam sinar matahari, sehingga memiliki efek perlindungan pada lapisan. Warna ini tahan terhadap asam encer, alkali, air, dan pelarut, sehingga memiliki ketahanan cuaca yang baik.

Granularitas oksida besi merah adalah 0,2 μM, luas permukaan spesifik dan penyerapan minyaknya juga besar. Ketika granularitas meningkat, warnanya berubah dari fase merah menjadi ungu, dan luas permukaan spesifik serta penyerapan minyaknya menjadi lebih kecil. Besi merah banyak digunakan dalam pelapis anti karat dengan fungsi anti karat fisik. Kelembapan di atmosfer tidak dapat menembus lapisan logam, dan dapat meningkatkan kepadatan dan kekuatan mekanik lapisan tersebut.
Kadar garam besi merah yang larut dalam air yang digunakan dalam cat anti karat sebaiknya rendah, yang bermanfaat untuk meningkatkan kinerja anti karat, terutama ketika ion klorida meningkat, air mudah menembus lapisan cat, dan pada saat yang sama, juga mempercepat korosi logam.

Logam sangat sensitif terhadap asam, sehingga ketika nilai pH resin, pigmen, atau pelarut dalam cat di bawah 7, korosi logam akan lebih mudah terjadi. Setelah terpapar sinar matahari dalam jangka panjang, lapisan cat merah besi rentan terhadap pengelupasan, terutama cat merah besi dengan butiran yang lebih kecil akan lebih cepat mengelupas, sehingga cat merah besi dengan butiran yang lebih besar harus dipilih untuk meningkatkan ketahanan terhadap cuaca, tetapi juga mudah mengurangi kilap lapisan.

Perubahan warna lapisan atas biasanya disebabkan oleh flokulasi satu atau lebih komponen pigmen. Daya basah pigmen yang buruk dan terlalu banyak zat pembasah seringkali menjadi penyebab flokulasi. Setelah kalsinasi, pigmen memiliki kecenderungan yang signifikan untuk mengalami flokulasi. Oleh karena itu, untuk memastikan warna lapisan atas yang seragam dan konsisten, disarankan untuk memilih sintesis basah pigmen merah besi. Permukaan lapisan yang terbuat dari kristal merah besi berbentuk jarum rentan terhadap merserisasi, dan garis-garis yang dihasilkan selama pengecatan diamati dari berbagai sudut, dengan intensitas warna yang berbeda, dan berkaitan dengan indeks bias kristal yang berbeda.

Dibandingkan dengan produk alami, oksida besi merah sintetis memiliki kepadatan lebih tinggi, ukuran butiran lebih kecil, kemurnian lebih tinggi, daya tutup lebih baik, daya serap minyak lebih tinggi, dan daya pewarnaan lebih kuat. Dalam beberapa formulasi cat, oksida besi merah alami dicampur dengan produk sintetis, seperti primer alkid oksida besi merah yang digunakan untuk melapisi permukaan besi seperti kendaraan, mesin, dan instrumen.