الفولاذ الكربوني هو فولاذ، ولكنه ليس فولاذًا نقيًا، حيث يكون أكثر عرضة للأكسدة والصدأ بسبب عدم وجود عناصر سبائكية أخرى. كلما زاد محتوى الفولاذ الكربوني، زادت الصلابة، وارتفعت القوة، بينما تكون اللدونة أقل نسبيًا. عادةً ما يُستخدم في الأجزاء المعدنية التي تتطلب القوة والصلابة ومقاومة التآكل، مثل أدوات القطع، والكابلات الفولاذية، وأسلاك البيانو، والزنبركات، وأدوات القطع. بعد المعالجة، عادةً ما تحتاج الأجزاء إلى مزيد من المعالجة والتقسية. كلما زاد محتوى الكربون في الفولاذ، زادت صلابته وقوته ومقاومته للتآكل بعد المعالجة الحرارية. يُقسم الفولاذ الكربوني إلى فولاذ عالي الكربون، وفولاذ متوسط الكربون، وفولاذ منخفض الكربون، وكل نوع ينقسم إلى نوعين؛ وفقًا لخصائصه، يكون الفولاذ عالي الكربون صلبًا وهشًا، بينما يكون الفولاذ منخفض الكربون لينًا وقابلًا للسحب.