Demir ve çelik arasındaki fark, demirin bir element olduğudur ve çelik, bir demir alaşımı, az miktarda karbon ve başka bir malzemeden, genellikle krom benzeri bir elementtir. Demir, daha güçlü ve daha kullanışlı hale getirmek ve paslanmaması için diğer elementlerle alaşımlanmıştır.
Binlerce farklı çelik türü vardır. Karbon çeliğinin özellikleri, çelikte ne kadar karbon bulunduğuna bağlıdır.
Alaşımlı çelikte karbon da vardır, ancak demir diğer elementlerle de alaşımlanır. Krom demir ile alaşımlı hale getirildiğinde sertleşmesini sağlar ve paslanmayı önler. Yüksek oranda krom içeren çelik, genellikle paslanmaz çelik olarak adlandırılır.
Nikel demir ile alaşımlı olduğu zaman, ısıya ve asitlere karşı daha dayanıklı hale getirir. Manganez demiri daha sert ve daha dayanıklı kılar, molibden ise metali daha güçlü ve ısıya dayanıklı hale getirir. Tungsten ayrıca metali daha güçlü ve ısıya dayanıklı hale getirir.
Çelik yapmanın birkaç yolu var. Bessemer işleminde erimiş pik demir, yumurta biçimli büyük bir dönüştürücüye dökülür. Ardından, konvertöre hava üflenir. Bu, safsızlıkların demirden yanmasına neden olur. Dönüştürücü daha sonra devrilir ve erimiş çelik dökülür.