Koolstofstaal het die chemiese element koolstof as die hooflegeringselement en 'n klein hoeveelheid ander elemente soos Si, Mn en klein inhoud van P en S. Hulle kan verdeel word in gegote laekoolstofstaal, gegote mediumkoolstofstaal en gegote hoëkoolstofstaal staal. Die koolstofinhoud van gegote laekoolstofstaal is minder as 0,25%, die koolstofinhoud van mediumkoolstofstaal is tussen 0,25% en 0,60%, en die koolstofinhoud van gegote hoëkoolstofstaal is tussen 0,6% en 3,0%. Die sterkte en hardheid van gegote koolstofstaal neem toe met die toename in koolstofinhoud. Gegote koolstofstaal het soorte voordele soos laer produksiekoste, hoër sterkte, beter taaiheid en hoër plastisiteit. Castkoolstof staal gietstukkekan gebruik word om onderdele te vervaardig wat swaar vragte dra, soos trekkeronderdele, spoorwegvragwaens, motors, staalwalsmasjiene, hidrouliese persbasisse in swaar masjinerie. Dit kan ook gebruik word om onderdele te vervaardig wat onderhewig is aan groot kragte en impak, soos wiele, koppelaars, bolsters en syrame op spoorvoertuie.