Besi digunakan lebih dari logam lain untuk memproduksi paduan logam. Paduan besi yang paling penting termasuk besi tuang, besi kasar, besi tempa, dan baja. Ada berbagai paduan baja, tetapi semuanya mengandung besi sebagai logam utama. Karbon adalah salah satu elemen paduan utama yang dicampur dengan besi untuk membuat baja.