El acero es la aleación de metal más común del mundo. En su forma más simple, se compone de hierro y cantidades variables de carbono. Debido a que tanto el hierro como el carbono son bien conocidos desde la antigüedad, la aleación se ha producido de una forma u otra desde mucho antes del nacimiento de Cristo. Algunos de los primeros aceros se fabricaron en las regiones orientales de África, alrededor del 1400 a. C.
El hierro es el componente principal del acero, con el carbono en un distante segundo lugar, entre el 0.2% y el 2.14%, según el grado. El carbono es la forma más rentable de alear hierro, pero se pueden usar otros metales para aumentar el elemento y darle ciertas propiedades al metal. El metal conocido como hierro fundido es en realidad acero que tiene un contenido de carbono muy alto, lo que le da un punto de fusión más bajo y una mayor capacidad de fundición. El acero es conocido por su resistencia, que le es otorgada precisamente por los elementos de aleación.
Cuando el hierro está en su estado de metal sólido, los átomos forman una estructura de red cristalina. Si bien esta estructura es bastante rígida, puede haber imperfecciones en ella, que crean pequeños puntos débiles en el metal. Los átomos de los elementos de aleación pueden rellenar estos puntos débiles microscópicos en la red, dando a la aleación la flexibilidad y resistencia a la tracción por las que es conocida.
La industria siderúrgica moderna produce el metal mediante el uso de lo que se denomina horno de oxígeno básico. En estos hornos, al hierro fundido se le inyecta oxígeno puro, lo que reduce los niveles de impurezas. También se añaden agentes de limpieza denominados fundentes para este mismo propósito. La principal ventaja de este proceso, además de un producto de alta calidad, es su rapidez.
Los procesos anteriores incluían el proceso Bessemer, donde el aire pasaba por el hierro fundido para oxidar las impurezas. El monóxido de carbono es un subproducto de este proceso, y las otras impurezas forman escoria. La invención del proceso Bessemer fue especialmente notable porque convirtió al acero en un producto económico y de producción masiva. La aleación se había producido mediante varios métodos en la Edad Media y antes, pero ninguno de ellos era especialmente eficaz ni podía emplearse a gran escala.
A medida que han mejorado las técnicas de fabricación de acero, se dispone de una variedad más amplia de aleaciones. El uso de varios metales diferentes, como el tungsteno y el cromo, puede producir un metal que se adapte a aplicaciones muy específicas. La variedad de propiedades que el acero puede tener mediante la adición de diferentes elementos se ve, por ejemplo, en el hecho de que dos cosas tan diferentes como las espadas samuráis y los automóviles están hechos de hierro aleado por otros metales.