七水合硫酸亚铁熔点是64℃，在熔态中，亚铁离子被水分子包围（[Fe(H2O)6]2+，八面体构型，水分子在八面体顶角，亚铁离子在八面体中心，剩下一个水分子与硫酸根通过氢键结合），故主要的反应是钠置换出氢气：
2Na + 2[Fe(H2O)]2+ == 2[Na]+ + 2[Fe(OH)(H2O)5]+ + H2↑
无水硫酸亚铁熔融时与钠的反应很复杂，二价铁和硫酸根均会被还原，且反应非定量，无法用方程式表示。无水硫酸亚铁高温分解时产生的是三氧化二铁、二氧化硫和三氧化硫（2FeSO4=高温=Fe2O3+SO2↑+SO3↑）。
