有机合成中经常使用的一种重要试剂。作为羰基铁配合物，九羰基二铁比五羰基铁更活泼、更容易分解产生铁单质，但由于它是固体不易挥发而五羰基铁是一种易挥发的液体，所以操作使用九羰基二铁的危险性比使用五羰基铁时更小。云母状的橙色九羰基二铁在常见的有机溶剂如乙醚、石油醚、苯中几乎不溶。
合成方法和分子结构.可通过光照分解五羰基铁的醋酸溶液合成九羰基二铁：Fe(CO)的分子结构包括通过三个CO作为边桥基配体（“μ-CO”）连接的一对Fe(CO)，两个铁原子在分子中是等价的，都呈正八面体的分子