Oglekļa tērauds ir metāla sakausējums, kas veidojas, apvienojot dzelzi un oglekli. Tērauds parasti tiek uzskatīts par oglekļa tēraudu, ja citu mikroelementu proporcijas tajā nepārsniedz noteiktus procentus. Maksimālais procentuālais daudzums parasti ir 1.65 procenti mangānam un 0.6 procenti vara un silīcija gadījumā. Vara procentuālajam daudzumam jābūt vismaz 0.4 procentiem. Tēraudu, kurā ir arī lielāks vai noteikts daudzums citu elementu, piemēram, niķeļa, hroma vai vanādija, sauc par leģēto tēraudu.
Ražotāji pievieno dzelzs oglekli, lai nostiprinātu tajā esošās struktūras un nostiprinātu iegūto metālu. Tas ir viens no visrentablākajiem sakausējuma materiāliem, un, mainot oglekļa daudzumu, mainās tērauda īpašības. Oglekļa tēraudus var klasificēt kā tēraudus ar zemu oglekļa saturu, tēraudu ar vidēju oglekļa saturu, tēraudu ar augstu oglekļa saturu un īpaši augstu oglekļa tēraudu.
Tēraudus ar ļoti mazu oglekļa daudzumu, aptuveni 0.05–0.3 procenti, sauc par tēraudu ar zemu oglekļa saturu, un tie ir līdzīgi dzelzs. Tie ir ļoti elastīgi, tāpēc tos ir grūti apstrādāt. Tos izmanto, lai izgatavotu plakanas velmētas loksnes vai tērauda sloksnes, ko izmanto kuģu, stiepļu izstrādājumu, automašīnu virsbūvju, sadzīves tehnikas, skārda plākšņu un daudz ko citu. Tērauds ar zemu oglekļa saturu ir lētāks, taču tos nevar mainīt ar termisko apstrādi, tāpēc tos parasti izmanto izgatavošanai un paneļu apšuvumam.
Palielinot oglekļa saturu, oglekļa tērauds kļūst cietāks un stiprāks, bet samazina tērauda metināmību un elastību, kā arī padara tēraudu trauslāku. Ražotāji oglekļa tēraudam pievieno arī nelielu daudzumu citu leģējošu materiālu, kas neietekmē tērauda īpašības, bet ļauj kontrolēt noteiktas tērauda īpašības. Starp ietekmētajām īpašībām ir tērauda elastība, izturība un cietība.
Vidēja oglekļa tēraudiem ir lielāks oglekļa saturs no aptuveni 0.3 procentiem līdz 0.6 procentiem. Tos ir vieglāk apstrādāt, un daži ražotāji tēraudam pievieno nedaudz silīcija un mangāna, lai uzlabotu tā kvalitāti. Šie tēraudi joprojām ir lēti un tiek izmantoti, lai izgatavotu asis, zobratus, vārpstas, sliedes, cauruļvadus un savienojumus.
Tēraudus ar augstu oglekļa saturu ir ļoti grūti metināt, jo tie satur oglekli no 0.6 līdz 1.0 procentiem. Tajos ir arī lielāka mangāna proporcija, ko pievieno, lai palielinātu tērauda rūdāmību. Tērauds ar augstu oglekļa saturu ir ļoti jutīgs pret karstumu, un tas viegli sacietē ar liesmu, kas ļauj to apstrādāt dažādās formās. Tēraudam ar augstu oglekļa saturu ir lielāka stiepes izturība, un tos izmanto, lai izveidotu tādus izstrādājumus kā griezējinstrumenti, asmeņi, atsperes un augstas stiprības stieples.
Īpaši augsta oglekļa satura tēraudos ir ogleklis robežās no 1.25 procentiem līdz 2.0 procentiem. Šāda veida oglekļa tēraudu nav iespējams auksti apstrādāt, jo tas ir diezgan trausls. Īpaši augstu oglekļa tēraudu izmanto, lai izveidotu detaļas, kurām nepieciešama īpaša cietība, piemēram, asmeņus, griezējinstrumentus un lielas detaļas. Tie ir ļoti jutīgi pret karstumu, tiem ir laba apstrādājamība un izcila nodilumizturība.