Stål, en
legering med
jern og
karbon som de primære legeringselement. En klassisk definisjon er at stål er jern-karbon legeringer med opp til 2,1 prosent karbon. Karbonet gjør stålet sterkere ved å legge seg interstitielt mellom jernatomene i krystallgitteret (med interstitielt menes at de ligger fullstendig mellom), slik at det ikke er direkte kontakt mellom jernatomene. Dermed hindres jernatomene i å gli i hver sin retning, og legeringen blir hardere enn rent jern. Karbonatomene vil også påvirke fasetransformasjonene i metallet, slik at stålet blir mer herdbart. Andre legeringselementer kan være
mangan,
krom eller
nikkel. Når karboninnholdet i jern overstiger 2,1%, blir dette betegnet som
støpejern.