çeliğin elde edilebilmesi için demir ile karbon elementlerinin alaşım yapılması yani karıştırılması gerekmektedir.
en önemli bileşenleri demir ve kaarbondur. mangan, silisyum, kükürt ve fosfor da bulunur.
karbon demiri sertleştiren bir elementtir. yüksek fırınlarda üretilen demire, bir takım işlemlerle karbonun katılmasıyla ya da çelik hurdaların elektrik ark ocaklarında tekrar eritilmesiyle çelik oluşur. oluşan karışımda karbon oranı ne kadar artarsa çeliğin sertliği ve kırılganlığı da o kadar artar. günümüz sanayiisinde çelik üretimi için % 0,02 %2 arasındaki oranlarda karbon eklenir. üretilen çeliğe elastikiyet, paslanmazlık, ısıya dayanıklılık gibi özellikle katmak için krom, nikel, wolfram gibi elementler eklenebilir.
yani çelik, doğada tek başına bulunmayan çeliğin üretimi için demir ve karbonun bileşimi gerekir . karbon ve krom, magnezyum wolfram gibi elemntetlerin atomlarının demir ile sıkı bağlarla bağlanması ile çeliğin fiziksel özellik olarak çok sağlam olmasını sağlar. çelik alaşımın istenilen özelliklere sağlam olması için alaşımlama aşamasında kullanılan elementlerin oranlarında değişimler yapılabilir.mesela karbon yönünden çok zengin olan çelikler demire göre çok daha serttir ancak dayanıklılıkları çok düşüktür.
nikel, krom, kobalt gibi metaller ve karbon ilavesi ile yapılır.