Oțelul este o soluție solidă, un subtip de amestecuri chimice care implică două sau mai multe molecule într-o stare solidă care se combină pentru a forma o singură substanță, păstrând în același timp identitatea lor individuală. Metalele componente care alcătuiesc oțel nu sunt lipite chimic împreună.
Oțelul este un aliaj compus mai ales din fier, cu un plus de carbon. Multe oțeluri adaugă amestecului de oțel și alte metale care dau întregii substanțe proprietăți dorite, cum ar fi rezistența, rezistența la căldură sau flexibilitatea. Oțelul este considerat mai degrabă un amestec decât un compus, deoarece fierul nu se leagă chimic cu carbonul și alte componente. În schimb, în aliaje simple de fier-carbon, atomii de carbon sunt suficient de mici pentru a se intersecta în spațiile deschise ale cristalului de fier. În aliajele de oțel care implică elemente mai grele, cum ar fi nichelul, atomii de nichel înlocuiesc unii dintre atomii de fier din structura cristalină.
