Kulstofstål, jern-kulstof-legering med indtil 1,7% kulstof (C) og i alt ca. 1% silicium (Si) og mangan (Mn). De bløde, svejsbare stål med indtil 0,25% C anvendes som konstruktionsstål, de øvrige som maskinstål og værktøjsstål, ofte i forbindelse med indsatshærdning og sejhærdning. Kulstofstål har været kendt siden oldtiden; stål fra før ca. 1875 indeholdt dog hverken silicium eller mangan. Til gengæld indeholdt de ofte fosfor, der kunne føre til koldskørhed. Af særlig god kvalitet var digelstål.