El acero es una solución sólida, un subtipo de mezclas químicas que involucran dos o más moléculas en un estado sólido que se combinan para formar una sola sustancia al tiempo que conservan sus identidades individuales. El componente de los metales que forman el acero no están unidos químicamente entre sí.
El acero es una aleación compuesta principalmente de hierro, con algo de carbono agregado. Muchos aceros agregan a la mezcla de hierro y acero otros metales que le confieren propiedades deseables a toda la sustancia, como fuerza, resistencia al calor o flexibilidad. El acero se considera una mezcla en lugar de un compuesto porque el hierro no se une químicamente con el carbono y otros componentes. En cambio, en las aleaciones simples de hierro-carbono, los átomos de carbono son lo suficientemente pequeños como para interpolarse dentro de los espacios abiertos del cristal de hierro. En aleaciones de acero que involucran elementos más pesados como el níquel, los átomos de níquel reemplazan algunos de los átomos de hierro en la estructura cristalina.