Stal jest stopem metali składającym się głównie z żelaza oraz niewielkich ilości węgla, w zależności od gatunku i jakości stali. Stal stopowa to dowolny rodzaj stali, do którego oprócz węgla dodano celowo jeden lub więcej pierwiastków, aby uzyskać pożądaną właściwość fizyczną lub charakterystykę. Powszechnymi pierwiastkami dodawanymi do produkcji stali stopowej są molibden, mangan, nikiel, krzem, bor, chrom i wanad.
Stal stopowa jest często dzielona na dwie grupy: stale wysokostopowe i stale niskostopowe. Różnica między nimi jest określona nieco arbitralnie. Jednak większość zgadza się, że każda stal stopowa, w której ponad osiem procent masy stanowią inne pierwiastki poza żelazem i węglem, jest stalą wysokostopową. Nieco częściej spotykane są stale niskostopowe. Właściwości fizyczne tych stali są modyfikowane przez inne pierwiastki, aby nadać im większą twardość, trwałość, odporność na korozję lub ciągliwość w porównaniu ze stalą węglową. Aby osiągnąć takie właściwości, stopy te często wymagają obróbki cieplnej.
Jeśli poziom węgla w stali niskostopowej jest w średnim lub wysokim zakresie, spawanie może być trudne. Jeśli zawartość węgla zostanie obniżona do zakresu od 0.1% do 0.3%, a niektóre pierwiastki stopowe zostaną zredukowane, stal może osiągnąć większą spawalność i odkształcalność przy zachowaniu wytrzymałości, z której znana jest stal. Takie metale są klasyfikowane jako stale niskostopowe o wysokiej wytrzymałości.
Być może najbardziej znaną stalą stopową jest stal nierdzewna. Jest to stop stali o minimalnej zawartości chromu 10%. Stal nierdzewna jest bardziej odporna na plamy, korozję i rdzę niż zwykła stal. Został odkryty w 1913 roku przez Harry’ego Brearleya z Sheffield w Anglii, ale odkrycie to zostało ogłoszone światu dopiero w 1915 roku. Stal nierdzewna jest powszechnie stosowana w sztućcach stołowych, biżuterii, paskach do zegarków, instrumentach chirurgicznych, a także w przemyśle lotniczym. Jego znajomy blask został również wykorzystany w wielu słynnych projektach architektonicznych, takich jak Gateway Arch w St. Louis w stanie Missouri czy szczyt Chrysler Building w Nowym Jorku.
We wszystkich rodzajach stali stopowych pierwiastki stopowe mają tendencję do tworzenia węglików lub związków, zamiast po prostu jednorodnego mieszania się z żelazem i węglem. Nikiel, aluminium i krzem to przykłady pierwiastków tworzących związki w stali. Wolfram i wanad utworzą węgliki, które zwiększają twardość i stabilność gotowego produktu.