Thép là hợp kim của sắt và carbon, và đôi khi là các nguyên tố khác. Do độ bền kéo cao và chi phí thấp, nó là thành phần chính trong các tòa nhà, cơ sở hạ tầng, công cụ, tàu, ô tô, máy móc, thiết bị và vũ khí. Sắt là thành phần chính trong thép. Tuy nhiên, lượng carbon có mặt ảnh hưởng đến tính chất của thép.
Các loại thép khác nhau được sản xuất theo các đặc tính cần thiết cho các ứng dụng dự định của chúng. Chúng bao gồm độ cứng (và do đó là độ giòn), độ dẻo, độ dẻo dai, khả năng chống mài mòn và ăn mòn. Các quy trình khác nhau được sử dụng để sản xuất thép tạo ra các vi cấu trúc khác nhau ảnh hưởng đến các đặc tính này.
Thước đo chất lượng phổ biến nhất đối với thép là độ bền kéo cuối cùng (UTS). Nó đo lượng lực cần thiết để kéo một miếng thép ra dọc theo chiều dài của nó. UTS phụ thuộc vào nhiệt độ, vì cấu trúc của thép thay đổi theo nhiệt độ. UTS cũng sẽ thay đổi tùy thuộc vào thời gian sử dụng. Điều này là do thép sẽ dần biến dạng theo thời gian và điều này ảnh hưởng đến độ bền của nó. Những thay đổi này không phải là vĩnh viễn, nhưng chúng ảnh hưởng đến khả năng lâu dài của thép.
Độ bền kéo cuối cùng (UTS) là thước đo khả năng chống lại sự phá vỡ hoặc biến dạng của kim loại dưới ứng suất cao. UTS là ứng suất cao nhất mà vật liệu có thể chịu được mà không bị biến dạng vĩnh viễn. Nó không phải là một chỉ số về độ bền hoặc điểm năng suất tối đa, là điểm mà tại đó kim loại bắt đầu biến dạng dẻo.