Oglekļa tērauds ir metāla sakausējums, kas apvieno dzelzi un oglekli. Oglekļa tērauda dažādie lietojumi ir atkarīgi no sakausējumam pievienotā oglekļa daudzuma; piemēram, oglekļa tēraudu ar vismazāko oglekļa daudzumu sauc par kaltu dzelzi, un to izmanto, piemēram, nožogošanai. Vidēja oglekļa tērauds, saukts arī par vieglo tēraudu, ir tērauda veids, ko izmanto ēku un tiltu konstrukcijas nolūkos. Atsperēm un tērauda stieplēm izmanto tēraudu ar augstu oglekļa saturu, savukārt īpaši augstu oglekļa tēraudu sauc par čugunu un bieži izmanto katlu izgatavošanai.
Ir divu veidu tērauda sakausējumi, kas parasti ir pazīstami vidusmēra cilvēkam: oglekļa tērauds un nerūsējošais tērauds. Oglekļa tērauds apvieno dzelzi ar oglekli, bet nerūsējošais tērauds apvieno dzelzi ar hromu. Lielākajai daļai cilvēku ir viegli atpazīt nerūsējošo tēraudu, jo hroms rada spīdīgu pārklājumu virs metāla, kas ir atstarojošs un neporains, padarot nerūsējošo tēraudu viegli tīrāmu un dekoratīvu. Viena no izplatītākajām oglekļa tērauda definīcijām ir jebkurš tērauds, kas nav nerūsējošs.
Oglekļa tēraudā esošais ogleklis padara metālu cietāku un stiprāku nekā nerūsējošais tērauds, taču tas ir arī mazāk kaļams. Lielāka oglekļa daudzuma pievienošana sakausējuma maisījumam rada oglekļa tēraudu, kas kļūst arvien cietāks un trauslāks. Ir četras oglekļa tērauda kategorijas, kuras var atšķirt pēc sakausējuma maisījumam pievienotā oglekļa daudzuma. Oglekļa tērauda izmantošanas veidi ir atkarīgi no šīs kategorijas klasifikācijas.
Oglekļa tēraudu ar viszemāko oglekļa saturu parasti sauc par kaltu dzelzi; metāls ir ciets, bet ne trausls. Šāda veida oglekļa tēraudu izmanto žogiem, ķēdes posmiem, vārtiem un margām. Tā zemākais oglekļa saturs nozīmē, ka to var “iestrādāt” dekoratīvos nolūkos.
Visbiežāk izmantotajam oglekļa tēraudam ir vidējs oglekļa saturs; oglekļa tērauda izmantošana šajā kategorijā ietver konstrukciju tēraudu ēku un tiltu celtniecībā. To izmanto arī patēriņa preču daļām, piemēram, automašīnām, ledusskapjiem un veļas mašīnām. Kuģi kā konstrukcijas sastāvdaļu izmanto vidēja oglekļa satura tēraudu.
Tērauds ar augstu oglekļa saturu ir ciets, bet trausls un mazāk viegli apstrādājams. Oglekļa tērauds šajā kategorijā parasti tiek izmantots ražošanas nolūkos. Šāda veida oglekļa tēraudu bieži izmanto, lai izveidotu atsperes un augstas stiprības stieples. Paaugstinātā cietība padara šīs kategorijas tēraudu ideāli piemērotu griešanas instrumentiem, perforatoriem, presformām un rūpnieciskajiem nažiem.
Oglekļa tēraudu ar īpaši augstu oglekļa saturu parasti sauc par čugunu. Šāda veida čuguns ir ļoti ciets, bet ļoti trausls. Tam ir maz vai nav kaļamības, un to nevar viegli metināt vai apstrādāt ar instrumentiem. Bieži vien to izmanto čuguna katliem, karstā ūdens radiatoriem un noteikta veida lampu stabiem. Rūpnieciski šāda veida oglekļa tēraudu izmanto lējumiem, jo augstais oglekļa saturs pazemina kušanas temperatūru.