络合铁的工作原理主要包括吸收反应和再生反应两部分：
吸收反应
在碱性溶液中，H₂S气体与络合铁催化剂中的Fe³⁺Ln发生氧化还原反应，Fe³⁺Ln将H₂S氧化成单质硫，自身被还原为Fe²⁺Ln，反应方程式为：H₂S(气体)+ 2Fe³⁺Ln → 2H⁺Ln + S↓+ 2Fe²⁺Ln.
再生反应
被还原的Fe²⁺Ln在再生沉降槽中与鼓入的空气接触，空气中的氧气将Fe²⁺Ln氧化，使其重新生成Fe³⁺Ln，从而实现催化剂的循环使用，反应方程式为：1/2 O₂ (气体) + H₂O + 2Fe²⁺Ln → 2OH⁻Ln + 2Fe³⁺Ln.
从整体来看，络合铁离子在反应中起到了传递电子的作用，促进了H₂S与O₂之间的反应，自身并不消耗，仅作为催化剂加快反应速率，且该工艺可有效控制副反应，使脱硫过程中生成liuhuang的选择性高、副盐生成率极低.
