含碳量在0.0218%到2.11%的铁碳合金叫做碳钢。碳钢，也叫碳素钢，一般情况下还含有少量的硅、锰、硫、磷。通常情况下碳钢中的含碳量越高，那么碳钢的硬度就越大，强度也就越高，但是塑性就会越低。碳钢的种类有很多，主要有碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢、铸钢等。
依照用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢这三种类别，而碳素结构钢又可以分为机器制造结构钢和工程构建钢两种；按照冶炼方法可以把碳钢分为平炉钢和转炉钢；按脱氧方法可以把碳钢分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢以及特殊镇静钢；按照含碳量可以把碳钢分为高碳钢、中碳钢和低碳钢，还有其他的分类方法等。