Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι χάλυβα. Ο χάλυβας περιέχει επιπρόσθετα στοιχεία, είτε ως ακαθαρσίες είτε προστιθέμενα για να προσφέρουν επιθυμητές ιδιότητες. Οι περισσότεροι χάλυβες περιέχουν μαγγάνιο, φώσφορο, θείο, πυρίτιο και ίχνη αλουμινίου, οξυγόνου και αζώτου. Η σκόπιμη προσθήκη νικελίου, χρωμίου, μαγγανίου, τιτανίου, μολυβδαινίου, βορίου, νιοβίου και άλλων μετάλλων επηρεάζει την σκληρότητα, την ολκιμότητα, τη δύναμη και άλλες ιδιότητες του χάλυβα. Η προσθήκη τουλάχιστον 11% χρωμίου προσθέτει αντοχή στη διάβρωση ανοξείδωτο ατσάλι. Ένας άλλος τρόπος για να προστεθεί η αντοχή στη διάβρωση είναι να γαλβανιστεί ο χάλυβας (συνήθως ανθρακούχος χάλυβας) με ηλεκτρολυτική επίστρωση ή θερμή εμβάπτιση του μετάλλου σε ψευδάργυρο.
Το παλαιότερο κομμάτι χάλυβα είναι ένα κομμάτι σιδερένιου υλικού που ανακτήθηκε από έναν αρχαιολογικό χώρο στην Ανατολία, που χρονολογείται γύρω στο 2000 π.Χ. Ο χάλυβας από την αρχαία Αφρική χρονολογείται από το 1400 π.Χ.
Ο χάλυβας περιέχει σίδηρο και άνθρακα, αλλά όταν το σιδηρομετάλλευμα τήκεται, περιέχει πολύ άνθρακα για να προσφέρει τις επιθυμητές ιδιότητες για τον χάλυβα. Τα σφαιρίδια σιδήρου μετατρέπονται και υποβάλλονται σε επεξεργασία για τη μείωση της ποσότητας άνθρακα. Στη συνέχεια, προστίθενται πρόσθετα στοιχεία και ο χάλυβας είτε χυτεύεται συνεχώς είτε κατασκευάζεται σε πλινθώματα.
Ο σύγχρονος χάλυβας κατασκευάζεται από χυτοσίδηρο χρησιμοποιώντας μία από τις δύο μεθόδους. Περίπου το 40% του χάλυβα γίνεται με τη διαδικασία της βασικής κάμινο οξυγόνου (BOF). Σε αυτή τη διαδικασία, το καθαρό οξυγόνο διοχετεύεται σε λιωμένο σίδηρο, μειώνοντας τις ποσότητες άνθρακα, μαγγανίου, πυριτίου και φωσφόρου. Οι χημικές ουσίες που ονομάζονται ροές μειώνουν περαιτέρω τα επίπεδα θείου και φωσφόρου στο μέταλλο. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, η διαδικασία BOF ανακυκλώνει 25-35% θραύσματα χάλυβα για να κάνει νέο χάλυβα. Στις ΗΠΑ, η διαδικασία του ηλεκτρικού τόξου (EAF) χρησιμοποιείται για την κατασκευή περίπου 60% χάλυβα, που αποτελείται σχεδόν αποκλειστικά από ανακυκλωμένο χάλυβα αποκομιδής.