Teräs
Teräs on yleisnimi kaikille rautavaltaisille metalliseoksille, joita voidaan muokata valssaamalla tai takomalla. Suppeammassa mielessä teräksellä tarkoitetaan rautaseosta, jonka hiilipitoisuus on välillä 0,05–2,11 %. Tällainen teräs voidaan karkaista. Nykyään sanotaan kuitenkin usein teräkseksi kaikkia rautaseoksia, joissa on alle 1,7 % hiiltä ja joita sen vuoksi voidaan takoa. Yli 2,11 % hiiltä sisältävät rautaseokset ovat valurautaa. Varsinkin aikaisemmin erotettiin teräksistä myös alle 0,05 % hiiltä sisältävät seokset omaksi ryhmäkseen, jota sanottiin tako- eli kankiraudaksi tai meltoraudaksi.
Rauta
Rauta voi pääasiassa lämpötilasta riippuen esiintyä useissa allo­trooppisissa muodoissa. Varmuudella tunnetaan neljä allotrooppista muotoa, joita merkitään kreikkalaisilla aakkosilla α, γ, δ ja ε, jota paitsi teoreettisesti on päätelty, että hyvin korkeassa paineessa saattaa esiintyä viideskin muoto, β-rauta. Kun puhdas sula rauta jäähtyy, se kiteytyy 1 538 °C:ssä δ -raudaksi, jolla on tilakeskeinen kuutiollinen (bcc) kiderakenne. Kun se edelleen jäähtyy 1 394 °C:seen, se muuttuu allotrooppiseksi muodoksi γ, jossa sillä on pintakeskeinen kuutiollinen (fcc) kiderakenne ja joka tunnetaan myös nimellä austeniitti. Jäähtyessään edelleen 912 °C:n alapuolelle kiderakenne muuttuu jälleen tilakeskeiseksi kuutiolliseksi, ja tällöin on kyseessä allotrooppinen muoto a, joka tunnetaan myös nimellä ferriitti. Kun sen lämpötila edelleen alenee raudan Curie-pisteeseen, 770 °C, siitä tulee ferro­magneettista. Kun rauta sivuuttaa Curie-pisteen, sen kiderakenne ei muutu, mutta vain tämän lämpötilan alapuolella siinä esiintyy Weissin alkeisalueita, joissa atomien magneettiset momentit ovat saman suuntaiset. Nämä Weissin alkeisalueet ovat läpimitaltaan vain noin 10 mikrometriä, mutta niistäkin jokaisessa on miljardeja atomeja.