Forma trwała w temperaturze od 1392 °C do temperatury topnienia. Ma sieć regularną przestrzenie centrowaną, identycznie jak żelazo α. Jest paramagnetyczne. Nazywane jest również ferrytem wysokotemperaturowym. Krzepnięcie żelaza następuje przy stałej temperaturze 1538 °C. W tej temperaturze cała ciecz zamienia się w kryształy żelaza. W temperaturze 1495 °C można w żelazie δ rozpuścić 0,09% C. Temperatura równowagi Ae4 (1392 °C) określa dolną granicę istnienia ferrytu wysokotemperaturowego. Period identyczności a dla żelaza δ wynosi 0,293 nm. Zaczyna się odchodzić od wyróżniania tej fazy osobną literą grecką. W większości najnowszej literatury można spotkać się tylko z żelazem α i γ.
Żelazo γ
Forma trwała w zakresie temperatur od 911 °C do 1392 °C. Ma sieć regularną ściennie centrowaną. Jest paramagnetyczne. W temperaturze 1392 °C następuje przemiana alotropowa. Objawia się ona przebudową struktury regularnej przestrzennie centrowanej w strukturę regularną ściennie centrowaną. Żelazo γ istnieje od temperatury Ae3 (911 °C). W temperaturze 1148 °C można maksymalnie rozpuścić 2,11% C. Period identyczności a dla żelaza γ wynosi 0,365 nm.