Sowohl Gusseisen als auch Stahl sind Eisenlegierungen, die Kohlenstoff enthalten; Stahl enthält jedoch weniger Kohlenstoff. Laut Tata Steel Europe ist Stahl eine Eisenlegierung mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 1 %. Modernes Gusseisen hat einen Kohlenstoffgehalt zwischen 2,4% und 4%, aber in der Vergangenheit hat sich dieser aufgrund technologischer Schwierigkeiten bei der Beibehaltung der Legierungsmischung stark verändert.
Gusseisen ist einfacher und schneller herzustellen als Stahl; es ist auch viel spröder. Für einen Schmied ist es schwieriger, nützliche Formen zu bearbeiten, da sie durch Hämmern leicht zerbrochen werden können. Der "gegossene" Teil des Namens von Gusseisen bezieht sich auf diese Tatsache: Es kann am leichtesten in eine Form gebracht werden, indem es in eine Form gegossen wird, anstatt es zu bearbeiten, nachdem es aus der Schmiede genommen wurde.
Stahl hingegen lässt sich durch Hämmern leichter bearbeiten. Stahl kann auch durch Hitze gehärtet werden, anstatt wie Gusseisen zu schmelzen. Es hat auch eine höhere Zug- und Druckfestigkeit, wodurch es Gusseisen hinsichtlich der Tragfähigkeit überlegen ist, beispielsweise bei der Herstellung von Stützsäulen für ein Gebäude. Der Kohlenstoffgehalt von Stahl wird durch die Zugabe anderer Elemente, Mangan und Silizium, gesteuert. Stahl wird durch Schmelzen von Roheisen, einer groben Art von Gusseisen, und Entfernen eines Teils des Kohlenstoffgehalts durch Hinzufügen dieser Elemente zur Legierungsmischung hergestellt.
