非血红素铁，别名非血红素铁蛋白，是指未结合卟啉的铁。

首先，血红素是卟啉和铁螯合得到的化合物，存在于血红蛋白，肌红蛋白，脑红蛋白，过氧化氢酶，过氧化物酶，细胞色素中的辅基。非血红素铁是指未结合卟啉的铁。

在生物氧化电子传递链中，复合物Ⅰ（NADH-CoQ还原酶复合物）、复合物Ⅱ（琥珀酸脱氢酶复合物）、复合物Ⅲ（CoQ-细胞色素C还原酶复合物）、复合物Ⅳ（细胞色素C氧化酶）实质就是一类含有非血红素铁的铁硫蛋白，在铁硫蛋白分子的中央结合的不是血红素而是铁和硫，最常见的是【2Fe-2S】或【4Fe-4S】铁硫蛋白。尽管有多个铁原子存在，但是整复合物一次只能接受一个电子以及传递一个电子，也是靠Fe的+2，+3价之间的转换来实现的。