碳鋼也叫碳素鋼，是含碳量（wc）小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建筑結構鋼和機器制造結構鋼兩種。
按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(wc≤0.25%)，中碳鋼(wc 0.25%~0.6%)和高碳鋼(wc >0.6%)。按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優質碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優質鋼(含磷、硫更低)。
一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也越高，但塑性降低。
機械結構鋼：
這類鋼是指適用于制造機器和機械零件的合金鋼。它是在優質碳紊鋼的基礎上，適當地加入一種或數種合金元素，用來提高鋼的強度、韌性和淬透性。這類鋼通常要經過熱處理(如調質處理、表面硬化處理)后使用。主要包括常用的合金結構鋼和合金彈簧鋼兩大類，其中包括調質處理的合金鋼、表面硬化處理的合金鋼(滲碳鋼、氮化鋼、表面高頻淬火鋼等)、冷塑性成型用合金鋼(冷頂鍛用鋼、冷擠壓用鋼等)。按化學成分基本組成系列可分為Mn系鋼、SiMn系鋼、Cr系鋼、CrMo系鋼、CrNiMo系鋼、Nj系鋼、B系鋼等。
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 。
合金工具鋼：
合金工具鋼是含有多種合金元素，如硅、鉻、鎢、鉬、釩等的中、高碳鋼。合金工具鋼容易淬硬，不易產生變形和裂紋，適于用來制造尺寸大、形狀復雜的刃具、模具和量具。
用途不同，合金工具鋼的含碳量也不同。大多數合金工具鋼的含碳量wc為0.5%～1.5%。熱變形模具用鋼含碳較低，wc在0.3%～0.6%范圍內；切削刀具用鋼一般含碳wc1%左右；冷加工模具用鋼則含碳量較高，如石墨模具鋼含碳量wc達1.5%，高碳高鉻型冷加工模具用鋼含碳量wc高達2%以上。
