Ugljični čelik je čelik s težinskim udjelom ugljika do 2,1 posto. Definicija ugljičnog čelika Američkog instituta za željezo i čelik (AISI) glasi:
Čelik se smatra ugljičnim čelikom ako:
za krom, kobalt, molibden, nikal, niobij, titan, volfram, vanadij ili cirkonij ili bilo koji drugi element koji se mora dodati da bi se dobio željeni učinak legiranja;
minimum naveden za bakar ne prelazi 0,40 posto;
ili navedeni najveći sadržaj za bilo koji od sljedećih elemenata ne prelazi navedene postotke: mangan 1,65, silicij 0,60, bakar 0,60.
Izraz "ugljični čelik" također se može koristiti za označavanje čelika koji nije nehrđajući čelik; U ovoj primjeni, ugljični čelik može sadržavati legirane čelike.
Kako se sadržaj ugljika povećava u postotku, čelik ima kapacitet za tvrđu i jaču toplinsku obradu; Međutim, manje je savitljiv. Bez obzira na toplinsku obradu, viši sadržaj ugljika smanjuje zavarljivost. Za ugljične čelike, viši sadržaj ugljika snižava točku taljenja.
