碳素工具鋼是基本上不含合金元素的高碳鋼，含碳量在0.65%～1.35%范圍內，其生產成本低，原料來源易取得，切削加工性良好，處理后可以得到高硬度和高耐磨性，所以是被廣泛采用的鋼種，用來制造各種刃具、模具、量具。
但這類鋼的紅硬性差，即當工作溫度大于250℃時，鋼的硬度和耐磨性就會急劇下降而失去工作能力。另外，碳素工具鋼如制成較大的零件則不易淬硬，而且容易產生變形和裂紋。
合金鋼
在鋼中除含有鐵、碳和少量不可避免的硅、錳、磷、硫元素以外，還含有一定量的合金元素，鋼中的合金元素有硅、錳、鉬、鎳、鉻、釩、鈦、鈮、硼、鉛、稀土等其中的一種或幾種，這種鋼叫合金鋼。
各國的合金鋼系統，隨各自的資源情況、生產和使用條件不同而不同，國外以往曾發展鎳、鉻鋼系統，我國則發展以硅、錳、釩、鈦、鈮、硼、稀土為主的合金鋼系統。
合金鋼在鋼的總產量中約占百分之十幾，一般是在電爐中冶煉的按用途可以把合金鋼分為8大類，它們是：合金結構鋼、彈簧鋼、軸承鋼、合金工具鋼、高速工具鋼、不銹鋼、耐熱不起皮鋼，電工用硅鋼 。
普通低合金鋼
普通低合金鋼是一種含有少量合金元素(多數情況下其總量w總不超過3%)的普通合金鋼。這種鋼的強度比較高，綜合性能比較好，并具有耐腐蝕、耐磨、耐低溫以及較好的切削性能、焊接性能等。
在大量節約稀缺合金元素(如鎳、鉻)條件下，通常1 t普通低合金鋼可頂1.2—1.3 t碳素鋼使用，其使用壽命和使用范圍更是遠遠超過碳素鋼。普通低合金鋼可以用一般冶煉方法在平爐、轉爐中冶煉，成本也和碳素鋼接近。
合金結構鋼
合金結構鋼的含碳量wc比碳素結構鋼低一些，一般在0．15%一0．50%的范圍內。除含碳外，還含有一種或幾種合金元素，如硅、錳、釩、鈦、硼及鎳、鉻、鉬等。
合金結構鋼易于淬硬和不易變形或開裂，便于熱處理改善鋼的性能。
合金結構鋼廣泛用于制造汽車、拖拉機、船舶、汽輪機、重型機床的各種傳動件和緊固件。低碳合金鋼一般進行滲碳處理，中碳合金鋼一般進行調質處理 。
