铁是所有元素中最稳定的，说的是铁原子核的稳定性，并非化学性质。
物质的化学性质，由原子的核外电子数决定；而原子核的稳定性，由原子核中质子和中子的数量决定，本质上是电磁力与强力相互制衡的结果。
我们知道，原子核由中子和质子组成（氕核只有一个质子），质子带正电荷，于是质子之间会因为电磁力而相互排斥。
质子之间的排斥力是非常大的，我们假设2克纯质子组成的物质，分成相等的1克质子物质后相距一米，那么两块质子物质之间的电磁力，将和地球-月球之间的万有引力相当。
所以要把质子紧紧束缚在一起，必须得有一种比电磁力更强的力——强相互作用，强相互作用的强度是电磁力的100倍，但是作用范围小于10^-15米，与原子核尺度相当。
原子核中的中子起着“缓和剂”作用，能让原子核更加稳定，于是在原子核中，质子之间的电磁力和强力存在制衡：
（1）当原子序数较小时，质子数量不多，原子核半径小，强力起主导作用，而且强力在短距离内能叠加。
（2）随着原子序数的增加，质子数量增加，原子核半径增大，由于电磁力是长程力，所以质子间的排斥力会无限叠加。
（3）当质子数量较多时，原子核半径非常大，强力的叠加距离受限，较远质子之间排斥力终有超过强力的时候，此时原子核将不再稳定。
于是，随着原子序数的增加，原子核稳定性先增加再降低，转折点正是铁元素，所以铁-56的原子核是最稳定的；一般地，比铁轻的原子，聚变会释放能量，比铁重的原子，裂变会释放能量。
这和质能方程有关，铁最稳定意味着铁原子中携带的能量最低，也就是核子的平均质量最小；所以在恒星内部，从氢元素和氦元素开始聚变，一旦聚变到铁元素就停止了。
