二茂铁学名环戊二烯基铁，分子式Fe(C5H5)2，双层夹心结构，具有多种性质： （1）芳香性。

二茂铁中心铁原子的氧化态为 2 价，每个茂环带有一个单位负电荷。

因此每个茂环都含有6 个π电子，符合休克尔的4n 2 规则，每个环都具有芳香性。

容易发生亲电取代反应，与苯环类似的也可发生烷基化、酰化、氯化、磺化等基本反应[1]； （2）稳定性好且毒性低，具有多种生理活性。

由电子结构可知，二茂铁每个茂环都有6 个电子，加上二价铁离子的6 个d 电子刚好满足18 电子规则，形成类似于稀有气体的电子结构，所以非常稳定。

因此被广泛的应用在医学、生物学、微生物学等领域； （3）亲油疏水性。

二茂铁具有一定厚度的夹心结构，可以阻止其衍生物接近某些酶的活性部位。

它可与细胞内的各种酶、DNA、RNA 等物质发生作用，应用于药物学； （4）氧化还原的可逆性。

茂铁中的亚铁离子跟环戊二烯基阴离子配合后更容易失去一个电子发生如下的可逆过程：(C6H5)2Fe-e[(C6H5)2Fe] ，这使二茂铁具有优异的可逆氧化-还原性能和电化学活性。

控制其衍生物的光化学特性可以制备带有特殊功能的光电化学材料。