Ključna razlika između čelika i lijevanog željeza je ta što je čelik plastičan i kovan, dok je lijevano željezo tvrdo i ima visoku tlačnu čvrstoću.
Čelik i lijevano željezo su legure ili željezo u kojima je glavni element za legiranje ugljik. Te su legure korisne u mnogim primjenama zbog povećanih poželjnih svojstava. Jedno od povećanih svojstava čelika i lijevanog željeza je da su tvrđa od željeza. Jer, prisutnost ugljika uzrokuje visoku tvrdoću. Štoviše, ove se legure podvrgavaju toplinskoj obradi kako bi se postigla željena svojstva. U legurama željezo-ugljik ugljik može postojati u obliku željeznog karbida i grafita. Stoga ti oblici i različiti postoci ugljika razlikuju svojstva legure.
