還原鐵發熱包的化學反應主要涉及兩種成分：鐵粉和活性炭。當與水接觸時，鐵粉（通常是氧化鐵）與水發生反應，生成氫氣和氧化亞鐵（FeO）。這個過程可以表示為：
Fe2O3 + 3H2O → 2FeO + 3H2
同時，活性炭作為催化劑，加速了這一反應。氧化亞鐵在后續步驟中被空氣中的氧氣氧化，形成四氧化三鐵（Fe3O4），這是一個放熱反應：
4FeO + O2 → 2Fe3O4
這兩個反應共同釋放出熱量，使得發熱包溫度升高。這個過程中，水不僅作為反應媒介，還起到了調節發熱速度的作用。整個過程是安全的，因為生成的氣體（氫氣和氧氣）在適當條件下不會引發。
