Koolstofstaal is een van de meest basale en gangbare staalsoorten. Het bestaat hoofdzakelijk uit ijzer en koolstof, waarbij het koolstofgehalte meestal tussen de 0,2% en 2,1% ligt. Afhankelijk van het koolstofgehalte kan koolstofstaal worden onderverdeeld in koolstofarm staal (<0.25%), medium carbon steel (0.25%-0.6%) and high carbon steel (>0,6%).