Carbon Steel adalah baja dengan karbon sebagai campuran interstisial utama berkisar 0.12–2.0%. American Iron and Steel Institute (AISI) mendefinisikan:

Baja dianggap sebagai baja karbon ketika tidak dituliskan kandungan minimum untuk kromium, kobalt, molibdenum, nikel, niobium, titanium, tungsten, vanadium atau zirconium, atau elemen lain yang ditambahkan untuk mendapatkan efek campuran tertentu;
sedangkan kandungan tembaga minimum tidak melebihi 0.40 persen;
atau kandungan maksimum elemen berikut ini tidak melebihi persentase berikut: mangan 1.65, silikon 0.60.

Istilah “baja karbon” juga dapat digunakan untuk merujuk pada baja bukan baja tahan karat; maka baja aloi juga bisa masuk.

Ketika persentase kandungan karbon meningkat, baja akan semakin keras dan kuat dengan perlakuan panas; namun keuletannya akan berkurang. Kandungan karbon yang tinggi juga akan mengurangi kemampuan untuk disambung dengan las. Pada baja karbon, makin tinggi kandungan karbon maka titik leburnya akan menurun.