Quando il solfato ferroso viene riscaldato, subisce un processo chiamato decomposizione termica. Questo processo comporta la scomposizione del composto nei suoi elementi costitutivi o composti più semplici grazie all'applicazione del calore.

L’equazione chimica bilanciata per la decomposizione termica del solfato ferroso è:

2FeSO4(i) → Fe2O3(i) + SO2(g) + SO3(g)

In questa reazione, il solfato ferroso (FeSO4) si decompone per formare ossido di ferro (III) (Fe2O3), anidride solforosa (SO2) e triossido di zolfo (SO3). L'ossido di ferro (III) è un solido bruno-rossastro, l'anidride solforosa è un gas incolore con un odore pungente e l'anidride solforosa è un gas incolore con un odore soffocante.

La decomposizione termica del solfato ferroso è un cambiamento chimico perché il materiale di partenza (solfato ferroso) viene convertito in diversi prodotti (ossido di ferro (III), anidride solforosa e triossido di zolfo). Questo cambiamento è irreversibile, nel senso che il composto originale non può essere recuperato dai prodotti.