O aço carbono é um aço com teor de carbono de cerca de 0,05 a 2,1 por cento em peso. A definição de aço carbono do American Iron and Steel Institute (AISI) afirma: nenhum conteúdo mínimo é especificado ou exigido para cromo, cobalto, molibdênio, níquel, nióbio, titânio, tungstênio, vanádio, zircônio ou qualquer outro elemento a ser adicionado para obter o efeito de liga desejado; o mínimo especificado para cobre não excede 0,40%; ou o teor máximo especificado para qualquer um dos seguintes elementos não excede as porcentagens indicadas: manganês 1,65%; silício 0,60%; cobre 0,60%.

O aço carbono é dividido em quatro classes com base no teor de carbono:

Aço com baixo teor de carbono: teor de 0,05 a 0,15% de carbono (aço carbono simples).< br/> Aço de médio carbono: Aproximadamente 0,3–0,5% de teor de carbono. Equilibra ductilidade e resistência e tem boa resistência ao desgaste; usado para peças grandes, forjamento e componentes automotivos.
Aço com alto teor de carbono: Aproximadamente 0,6 a 1,0% de teor de carbono. Muito forte, usado para molas, ferramentas afiadas e fios de alta resistência.
Aço com ultra-alto carbono: Aproximadamente 1,25–2,0% de teor de carbono. Aços que podem ser temperados com grande dureza. Usado para fins especiais, como facas, eixos e punções (para fins não industriais). A maioria dos aços com mais de 2,5% de teor de carbono é fabricada com metalurgia do pó.