Het belangrijkste verschil tussen staal en gietijzer is dat het staal nodulair en buigzaam is, terwijl het gietijzer hard is en een hoge druksterkte heeft.
Staal en gietijzer zijn legeringen of ijzer waarin het belangrijkste legeringselement koolstof is. Deze legeringen zijn in veel toepassingen bruikbaar vanwege hun verhoogde wenselijke eigenschappen. Een van de verhoogde eigenschappen van staal en gietijzer is dat ze harder zijn dan ijzer. Omdat de aanwezigheid van koolstof een hoge hardheid veroorzaakt. Bovendien ondergaan deze legeringen warmtebehandelingen om de gewenste eigenschappen te geven. In ijzer-koolstoflegeringen kan koolstof voorkomen in de vorm van ijzercarbide en grafiet. Daarom variëren deze vormen en de verschillende percentages koolstof de eigenschappen van de legering.
