鋼鐵一詞源于原日耳曼形容詞stahlij 或者stakhlijan（鋼制的)。對于普通鐵-碳合金鋼，碳的含量在0.002%和2.14%之間。碳含量值根據(jù)合金元素（例如錳、鉻、鎳、鎢等）而變化。通常，鋼是一種不經(jīng)歷共晶反應(yīng)的鐵碳合金。相反，鑄鐵經(jīng)歷過共晶反應(yīng)。碳含量太低會使(純)鐵變得非常軟、有韌性和脆弱。高于鋼的碳含量會形成一種脆性合金，通常稱為生鐵。鐵與碳形成的合金被稱為碳鋼，合金鋼是為了改變鋼的特性而有意添加其他合金元素的鋼。常見的合金元素包括:錳、鎳、鉻、鉬、硼、鈦、釩、鎢、鈷和鈮。在鋼中，其它一些被認(rèn)為是不需要的額外元素，如磷、硫、硅和痕量的氧、氮和銅，也很重要。

碳含量高于2.1%的普通碳鐵合金被稱為鑄鐵�，F(xiàn)代的煉鋼技術(shù)，如粉末金屬成形，可以制造不常見的碳含量很高的鋼。即使在加熱時鑄鐵也不具有延展性，但它可以通過鑄造形成，因為它的熔點比鋼低，鑄造性能好。鑄鐵的某些成分在保持熔化和鑄造經(jīng)濟性的同時，可以在鑄造后進行熱處理，以制造可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵物體。鋼不同于熟鐵，熟鐵可能含有少量的碳，但含有大量的爐渣。

鐵通常以礦石的形式存在于地殼中，通常是鐵的氧化物，例如磁鐵礦或者赤鐵礦。通過與優(yōu)選的化學(xué)組分結(jié)合除去氧，并將碳以二氧化碳的形式移除，將鐵從鐵礦石中提取出來。這個過程被稱為熔煉，最早應(yīng)用于低熔點金屬的提取，例如錫和銅，以及青銅。相比之下，鑄鐵的熔點大約為1,375 °C。在古代，少量的鐵是固態(tài)冶煉的，先用炭火加熱礦石，然后用錘子把塊狀物焊接在一起，然后在這個過程中把雜質(zhì)擠出來。碳含量可以通過在火中仔細(xì)的移動來控制。與銅和錫不同，液態(tài)或固態(tài)的鐵很容易溶解碳。

現(xiàn)代鋼由不同組合的金屬合金構(gòu)成，以滿足多種用途。 僅由鐵和碳組成的碳鋼占鋼產(chǎn)量的90%。低合金鋼與其他元素(通常為鉬、錳、鉻或鎳，重量比最高可達10%)形成合金，以提高厚截面的淬透性。高強度低合金鋼含有少量其他元素，通常為1.5%的錳，僅輕微提高成本便可以提供額外的強度。

最近的企業(yè)平均燃料經(jīng)濟性法規(guī)產(chǎn)生了一種新的鋼材品種，稱為先進高強度鋼。這種材料既堅固又有韌性，可以在使用較少材料的同時保持車輛結(jié)構(gòu)當(dāng)前的安全水平。有幾種市售等級的AHSS鋼，例如雙相鋼，經(jīng)熱處理后同時包含鐵素體和馬氏體顯微組織，從而生產(chǎn)出可成形的高強度鋼。相變誘發(fā)塑性鋼涉及特殊的合金化和熱處理，以穩(wěn)定室溫下通常不含奧氏體的低合金鐵素體鋼中的奧氏體。通過施加應(yīng)變，奧氏體可在不加熱的情況下通過相變轉(zhuǎn)化為馬氏體。孿晶誘導(dǎo)塑性鋼通過特定類型的應(yīng)變來提高合金的加工硬化效果。

碳鋼通常通過熱浸鍍或電鍍鋅來防銹。

鋼鐵廣泛用于道路、鐵路及其他基礎(chǔ)設(shè)施、電器和建筑的建設(shè)。大多數(shù)大型現(xiàn)代建筑，如體育館、摩天大樓、橋梁和機場，都由鋼骨架支撐。即使是混凝土結(jié)構(gòu)的建筑也用鋼加固。此外，它還廣泛應(yīng)用于主要電器和汽車。盡管鋁的使用不斷增長，鋼仍然是車身的主要材料。鋼還用于各種其他建筑材料，如螺栓、釘子、螺釘和其他家用產(chǎn)品和炊具。

其他常見的應(yīng)用包括造船、管道、采礦、海上建筑、航空航天、大型家用電器(如洗衣機)、重型設(shè)備（如推土機）、辦公家具、鋼絲絨、工具和背心或車輛裝甲形式的裝甲(更廣為人知的軋制同質(zhì)裝甲)。