碳是钢铁材料的重要组分。在一定范围内，随着含碳量的增加，钢的硬度和强度得到提高，但其塑性和韧性降低。碳对钢的组织的影响主要是扩大Y相区，但因渗碳体的形成，不能无限固溶。在钢中，碳可与基体元素铁形成碳化物，还可与钛、铌、锆、钒、钼、钨、铬、锰等形成碳化物，统称为化合碳。 铁碳固溶体中的碳、无定形碳、石墨碳、退火碳等总称为游离碳。高碳钢经退火处理后也会有部分游离碳析出。在铸铁中，碳除了极少量固溶于铁素体外，大部分以游离(石墨碳)形态、化合形态或两者并存的形态存在。