Megininnihaldsefni stáls er alltaf járn, en önnur efni koma fyrir í mismiklum mæli. Dæmigert kolefnisinnihald í stáli er allt að 2,14% af heildarþyngd.Ryðfrítt stál sem hefur meiri mótstöðu gegntæringu, inniheldur meira en 11%króm.
Járn getur tekið á sig tværkristallsgerðir eftir hita og verið ýmist miðjusetinnteningskristall eða hliðarsetinn teningskristall. Tengsl ólíkrajárngerva við önnur innihaldsefni, einkum kolefni, ráða eiginleikum ólíkra tegunda á borð við stál ogpottjárn. Hreint járn er tiltölulegateygjanlegt og mótanlegt þar sem kristallsgerð þess hindrar frumeindirnar ekki í að hnikast fram hjá hverri annarri, en í stáli virkar lítið magn af kolefni og öðrum efnum eins og herðir sem kemur í veg fyriraflögun með því að stoppa þessa hreyfingu frumeinda. Með því að stýra magni aukaefna er hægt að hafa áhrif á eiginleika eins oghörku, viðbrögð viðherslu, þörf fyrirglóðun ogafglóðun,þanþol ogtogþol. Eina leiðin til að auka styrk stálsins miðað við járn, er að draga úr teygjanleika þess.
Í þúsundir ára var stál framleitt meðrauðablæstri í litlu magni. Framleiðsla í stórum stíl og notkun í iðnaði hófst eftir að nýjar framleiðsluaðferðir voru fundnar upp á 17. öld meðjárnbræðsluofnum og framleiðslu ádeiglustáli. Um miðja 19. öld varBessemer-stál fundið upp íEnglandi og síðanmartínofnar. Þá hófst nýtt tímabil fjöldaframleiðslu á stáli þar semmilt stál tók við afsmíðajárni.Þýsku ríkin voru helstu stálframleiðendur Evrópu á 19. öld. Í Bandaríkjunum voru miðstöðvar stálframleiðslu í borgunumPittsburgh,Bethlehem ogCleveland, fram yfir miðja 20. öld.[1]
Nýjar framleiðsluaðferðir á 20. öld, eins ogsúrefnisofnar, lækkuðu framleiðslukostnað enn frekar og bættu gæði stálsins. Í dag eru yfir 1,6 milljarðar tonna af stáli framleiddir árlega í heiminum. Stál er flokkað samkvæmt ýmsum stöðlum. Stáliðnaðurinn er einn stærsti framleiðsluiðnaður heims, en líka einn sá orkufrekasti. Stáliðnaðurinn er líka sá iðnaður sem ber einna mesta ábyrgð á útblæstrigróðurhúsalofttegunda, eða um 8% af heildarútblæstrinum.[2] Stál er hins vegar mjög endurnýtanlegt efni og endurvinnsluhlutfall þess er um 60% á heimsvísu.[3]
