1.按化學成分分類

　　碳素鋼按化學成分（即以含碳量）可分為低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼。

(1) 低碳鋼又稱軟鋼, 含碳量從0.10%至0.30%低碳鋼易於接受各種加工如鍛造, 焊接和切削, 常用於制造鏈條, 鉚釘, 螺栓, 軸等。

(2) 中碳鋼碳量0.25%～0.60%的碳素鋼。有鎮靜鋼、半鎮靜鋼、沸騰鋼等多種產品。除碳外還可含有少量錳(0.70%～1.20%)。按產品質量分為普通碳素結構鋼和優質碳素結構鋼。熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低於低碳鋼。可不經熱處理，直接使用熱軋材、冷拉材，亦可經熱處理後使用。淬火、回火後的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為 HRC55(HB538)，σb為600～1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的應用，除作為建築材料外，還大量用於制造各種機械零件。

（3）高碳鋼常稱工具鋼, 含碳量從0.60%至1.70%, 可以淬硬和回火。錘, 撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造; 切削工具如鑽頭, 絲攻, 鉸刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的鋼制造。

2.按鋼的品質分類

　　按鋼的品質可分為普通碳素鋼和優質碳素鋼。

（1）普通碳素結構鋼又稱普通碳素鋼，對含碳量、性能范圍以及磷、硫和其他殘餘元素含量的限制較寬。在中國和某些國傢根據交貨的保證條件又分為三類：甲類鋼（A類鋼）是保證力學性能的鋼。乙類鋼（B類鋼）是保證化學成分的鋼。特類鋼(C類鋼)是既保證力學性能又保證化學成分的鋼，常用於制造較重要的結構件。中國目前生產和使用最多的是含碳量在0.20%左右的A3鋼(甲類3號鋼)，主要用於工程結構。有的碳素結構鋼還添加微量的鋁或鈮（或其他碳化物形成元素）形成氮化物或碳化物微粒，以限制晶粒長大，使鋼強化，節約鋼材。在中國和某些國傢，為適應專業用鋼的特殊要求，對普通碳素結構鋼的化學成分和性能進行調整，從而發展瞭一系列普通碳素結構鋼的專業用鋼（如橋梁、建築、鋼筋、壓力容器用鋼等）。

（2）優質碳素結構鋼和普通碳素結構鋼相比,硫、磷及其他非金屬夾雜物的含量較低。根據含碳量和用途的不同,這類鋼大致又分為三類:①小於0.25%C為低碳鋼,其中尤以含碳低於0.10%的08F,08Al等,由於具有很好的深沖性和焊接性而被廣泛地用作深沖件如汽車、制罐……等。20G則是制造普通鍋爐的主要材料。此外,低碳鋼也廣泛地作為滲碳鋼，用於機械制造業。②0.25～0.60%C為中碳鋼,多在調質狀態下使用,制作機械制造工業的零件。③大於0.6%C為高碳鋼,多用於制造彈簧、齒輪、軋輥等。根據含錳量的不同,又可分為普通含錳量(0.25～0.8%)和較高含錳量(0.7～1.0%和0.9～1.2%)兩鋼組。錳能改善鋼的淬透性，強化鐵素體，提高鋼的屈服強度、抗拉強度和耐磨性。通常在含錳高的鋼的牌號後附加標記“Mn”，如15Mn、20Mn以區別於正常含錳量的碳素鋼。

3.按用途分類

　　按用途則又可分為碳素結構鋼、碳素工具鋼。 碳素工具鋼 含碳量在0.65～1.35%之間，經熱處理後可得到高硬度和高耐磨性，主要用於制造各種工具、刃具、模具和量具（見工具鋼）。碳素結構鋼按照鋼材屈服強度分為5個牌號： Q195、Q215、Q235、Q255、Q275 每個牌號由於質量不同分為A、B、C、D等級，最多的有四種，有的隻有一；另外還有鋼材冶煉的脫氧方法區別。 脫氧方法符號： F——沸騰鋼　b——半鎮靜鋼　Z——鎮靜鋼 TZ——特殊鎮靜鋼。