钢中碳含量对其性能具有非常重要的影响，随碳含量的升高，钢的强度和硬度增大，塑性和韧性下降，必须根据所需的性能来选择碳含量范围。

低碳钢包括大部分工程结构用低碳钢和机械制造用低碳钢。

①工程结构用低碳钢，工程结构（包括工程基础结构、建筑结构、交通工程结构、水利工程结构、电力工程结构、矿山工程结构、港口工程结构等）件需要保证长时期使用的安全性，在制造过程中需要进行适当的成型加工并多采用焊接连接方式，故广泛采用低碳钢制作，以热轧、冷轧或正火等近平衡状态交货直接使用，一般不需经热处理。为了提高钢材的强度或其他使用性能而不损害其塑韧性和焊接性，通常在低碳钢中加入适量合金元素而得到低碳低合金钢，例如，加入少量锰、硼、钼等合金元素获得晶粒细化效果和适当的低温相变组织（如贝氏体和部分低碳马氏体）的强化效果而得到低合金高强度钢；加入微合金元素产生晶粒细化和沉淀强化作用而得到低碳微合金钢；采用超低碳成分设计并加入钛/铌固定间隙固溶元素得到具有超深冲性能的超低碳无间隙原子（IF）钢；加入较多的奥氏体形成元素锰及抑制渗碳体形成的元素硅和铝，得到具有优良塑性和强塑积的相变诱导塑性（Trip）钢。

②机械制造用低碳钢，包括优质非合金结构钢和优质合金结构钢，用于制作对塑、韧性要求较高的机械零件，一般需经热处理，故对化学成分的控制精度有较高要求，预先热处理多采用正火以得到合适的硬度以提高机械加工光洁度，栓销类零件最终热处理多为直接淬火得到强度与韧性良好配合的低碳马氏体组织；齿轮类零件则多为渗碳或碳氮共渗后淬火得到表面具有高耐磨性的高碳马氏体和心部具有良好韧性的铁素体加珠光体组织。

低碳钢塑性和韧性较好，因此冷成形性良好，同时具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，正火处理可以改善其切削加工性。低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，又有形变时效倾向。当钢从高温较快冷却时，铁素体中碳、氮过饱和，此后会缓慢析出微细的碳化物或氮化物，因而使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性明显降低，这种现象称为淬火时效。低碳钢经形变产生大量位错，由此产生的柯氏气团会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。形变时效要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，会在低碳钢的拉伸曲线上形成明显的上、下两个屈服点，因不均匀变形而在试样表面形成表面皱褶带（吕德斯带），冲压件因此报废。防止吕德斯带出现有两种方法，一种是高预形变法，另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。

工程结构用低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、钢管、钢带或钢板，用于制作石油管线、桥梁、车辆、容器、箱体、锅炉和农机具等；优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；机械制造用低碳钢多轧成棒材，可直接加工或改锻后加工制作各种机械零件。用于工程构件的低碳钢在使用前一般不经热处理；而用于机械零件的低碳钢往往需进行淬火处理，或经渗碳或碳氮共渗处理后淬火。