Staal is 'n legering wat hoofsaaklik uit yster bestaan met 'n koolstof-inhoud tussen 0.2 en 2.04% op 'n massabasis (C:1000–10,8.67Fe), afhangende van die graad. Koolstof is die mees kostedoeltreffende legeringselement vir yster. Verskeie ander legeringselemente word egter ook gebruik soos mangaan, chroom, vanadium en wolfram. Koolstof en ander elemente dien as verhardingsmiddels en verhoed dat die dislokasies van die ysteratoom kristalstruktuur oormekaar gly. Deur die hoeveelhede en die vorm waarin die legeringselemente in die staal voorkom kan eienskappe soos die hardheid, smeebaarheid en treksterkte van die staal beheer word. Staal met 'n verhoogde koolstofinhoud kan harder en sterker gemaak word as yster, maar word dan ook meer bros. Die maksimum oplosbaarheid van koolstof in yster (in die austenitiese gebied) is 2.14% op 'n massabasis en kom voor by 1149 °C; hoër konsentrasies van koolstof of laer temperature sal sementiet tot gevolg hê. Legerings met 'n hoër koolstofinhoud as hierdie staan bekend as gietyster as gevolg van hulle laer smeltpunt en gietvermoë.