الفولاذ الكربوني هو الفولاذ، ولكنه ليس فولاذًا نقيًا، لأنه أكثر عرضة للأكسدة والصدأ بسبب غياب عناصر السبائك الأخرى. وكلما زاد محتوى الفولاذ الكربوني زادت صلابته وزادت قوته التي تكون أقل نسبياً في اللدونة. ويُستخدم عادةً في الأجزاء المعدنية التي تتطلب القوة والصلابة ومقاومة التآكل، مثل أدوات القطع والكابلات الفولاذية وأسلاك البيانو والنوابض وأدوات القطع. بعد المعالجة، تحتاج الأجزاء عادةً إلى مزيد من المعالجة والتقسية. كلما زاد محتوى الكربون في الفولاذ، زادت صلابته وقوته ومقاومته للتآكل بعد المعالجة بالتسخين. ينقسم الفولاذ الكربوني إلى فولاذ عالي الكربون، وفولاذ متوسط الكربون، وفولاذ منخفض الكربون، وينقسم كل منها إلى نوعين؛ وفقًا لخصائصه، يكون الفولاذ عالي الكربون صلبًا وهشًا، بينما يكون الفولاذ منخفض الكربون لينًا وقابل للسحب.