Oțelul este cel mai comun aliaj metalic din lume. În forma sa cea mai simplă, constă din fier și cantități variate de carbon. Deoarece atât fierul, cât și carbonul sunt bine-cunoscute încă din cele mai vechi timpuri, aliajul a fost produs într-o formă sau alta cu mult înainte de nașterea lui Hristos. Unele dintre cele mai vechi oțeluri au fost fabricate în regiunile de est ale Africii, în jurul anului 1400 î.Hr.
Fierul este componenta majoră a oțelului, carbonul fiind o secundă îndepărtată, între 0.2% și 2.14%, în funcție de grad. Carbonul este cel mai rentabil mod de aliere a fierului, dar alte metale pot fi folosite pentru a mări elementul și pentru a conferi metalului anumite proprietăți. Metalul cunoscut sub numele de fontă este de fapt oțel care are un conținut foarte mare de carbon, ceea ce îi conferă un punct de topire mai scăzut și o mai mare capacitate de turnare. Oțelul este cunoscut pentru rezistența sa, care îi este dată tocmai de elementele de aliere.
Când fierul se află în starea sa de metal solid, atomii formează o structură de rețea cristalină. În timp ce această structură este destul de rigidă, pot exista imperfecțiuni în ea, care creează puncte slabe mici în metal. Atomii elementelor de aliere pot umple aceste puncte slabe microscopice din rețea, oferind aliajului flexibilitatea și rezistența la tracțiune pentru care este cunoscut.
Industria siderurgică modernă produce metalul prin utilizarea a ceea ce se numește cuptorul de bază cu oxigen. În aceste cuptoare, fierul topit are oxigen pur suflat prin el, scăzând nivelurile de impurități. În același scop se adaugă și agenți de curățare numiți fluxuri. Principalul avantaj al acestui proces, altul decât un produs de înaltă calitate, este viteza acestuia.
Procesele anterioare au inclus procesul Bessemer, în care aerul era forțat prin fierul topit pentru a oxida impuritățile. Monoxidul de carbon este un produs secundar al acestui proces, celelalte impurități formând zgură. Invenția procedeului Bessemer a fost deosebit de remarcabilă, deoarece a făcut din oțel o marfă ieftină produsă în masă. Aliajul fusese produs prin diferite metode în Evul Mediu și înainte, dar niciuna dintre acestea nu era deosebit de eficientă și nici nu putea fi folosită la scară largă.
Pe măsură ce tehnicile de fabricare a oțelului s-au îmbunătățit, a devenit disponibilă o varietate mai largă de aliaje. Utilizarea mai multor metale diferite, cum ar fi wolfram și crom, poate face metal care este adaptat pentru aplicații foarte specifice. Gama de proprietăți pe care oțelul le poate oferi prin adăugarea de elemente diferite se vede, de exemplu, în faptul că două lucruri la fel de diferite precum săbiile de samurai și automobilele sunt ambele fabricate din fier aliat de alte metale.