在化学性能、用途、包含的元素方面都有区别。
1、化学性能不同：碳钢中含有一定量的碳，硬度越大，强度也越高，但塑性较低。合金钢中则再加入另外元素，如锰、镍、铬、硅等，使其获得不同的机械与化学性能，以达到更好的使用要求。
2、用途不同;碳素钢：Q195用于制造承载较小的零件、铁丝、铁圈、垫铁、开口销、拉杆、冲压件以及焊接件等。Q215A用于制造拉杆、套圈、垫圈、渗圈、渗碳零件以及焊接件等。Q235AA、B级用于制造金属结构件、心部强度要求不高的渗碳件或碳氮共渗件、拉杆、连杆、吊钩、车钩、螺栓、螺母、套筒、轴以及接件;C、D级用于制造重要的焊接结构件。按钢的用途分可以分为结构钢、工具钢、模具钢、不锈钢、耐酸钢等等。合金钢的硬度耐磨性淬透性耐腐蚀性等比碳素钢优秀在机械零件中应用比碳素钢要广。性能很突出。根据所添加的不同合金元素，可以具有各种不同的特殊性能。
3、包含元素不同：合金钢与碳钢相比含有较多其他元素。:合金钢是指钢中除含硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素，有的还含有某些非金属元素的钢。根据钢中合金元素含量的多少，又可分为低合金钢，中合金钢和高合金钢。而碳钢主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。
