渗碳体（cementite),也称为碳化铁（ iron carbide），是铁和碳的化合物，分子式是 Fe₃C (或者是 Fe₂C:Fe)。按照重量，它是由6.67%的碳93.3%的铁组成，其晶格为正交晶体结构，其塑性、韧性几乎为零，脆性很大。在普通碳钢中和铸铁中比较常见。在白口铸铁中可以从溶液冷却后直接获得，在碳钢中，它可以在奥氏体冷却中形成，在马氏体回火中形成。渗碳体具有热不稳定性，最终可以转化为铁素铁和石墨

石墨（graphite)是由碳组成，是元素碳的同素异形体（同一元素因为排列方式不同而产生不同的物理性质与化学性质）。石墨可以被认为是最高等级的煤

铸铁中的碳以渗碳体或石墨的形式存在。按照碳的存在形式分为几种：

1）白口铸铁 指碳以游离碳化物的形式出现的铸铁，断口呈白色。因其硬度高，脆性大那以切削加工，故很少直接用来制作机械零件，常用做耐磨材料。

2）灰口铸铁 指碳主要以石墨形式出现的铸铁，断口呈灰色。根据石墨形式，灰口铸铁又可以分为以下几种：

1. 灰铸铁，碳主要是以片状石墨形态出现的铸铁。
2. 球墨铸铁，碳主要以球状石墨形态出现的铸铁。
3. 可锻铸铁，碳主要以团絮状石墨形态出现的铸铁。
4. 蠕墨铸铁，碳主要是以蠕虫状石墨形态出现的铸铁。

3）麻口铸铁 指碳部分以渗碳体、部分石墨形式出现的铸铁，断口呈灰白色 ，因为其硬、脆性较大，工业上很少使用。

此外，为使铸铁获得耐磨、耐腐蚀、耐热等特殊性能，在铸铁中常加入一些合金元素（如铬、铜、钛、铝、稀等），称为合金铸铁。