Stop żelaza z węglem, o zawartości węgla od 2,11 do 4,3%.
Węgiel występuje w postaci cementytu lub grafitu; zazwyczaj w żeliwie jest również krzem, mangan, fosfor, siarka i inne składniki.
Otrzymuje się go przez stopienie w żeliwiaku surówki wielkopiecowej z dodatkiem złomu żeliwnego i stalowego oraz żelazostopów.
Po raz pierwszy, żeliwo udało się wytworzyć Chińczykom już w IV wieku p.n.e. Stało się to dzięki ich zaawansowanej technologii budowy pieców hutniczych, oraz odkryciu, że domieszka fosforu obniża temperaturę topnienia żelaza.
W Europie żeliwo otrzymano po raz pierwszy w Skandynawii, w IX wieku n.e., technologia jego produkcji rozpowszechniła się w Europie dopiero w XIV wieku.
W zależności od postaci w jakiej w żeliwie występuje węgiel, rozróżnia się żeliwa: 
szare, charakteryzujące się dobrą obrabialnością, dużą odpornością na ścieranie, małym skurczem odlewniczym i stałością wymiarów (węgiel w postaci grafitu), białe, bardzo twarde i kruche, słabo obrabialne, używane na walce walcarek, utwardzone ruszty kotłowe (węgiel w postaci węglika żelaza - cementytu), połowiczne (w pewnych skupieniach węgiel występuje jako grafit, w innych jako cementyt).
Dodanie krzemu, niklu i aluminium, jak również powolne chłodzenie, sprzyjają wydzielaniu się grafitu, natomiast domieszki manganu i siarki oraz szybkie chłodzenie - tworzeniu się cementytu.
Poza wymienionymi wyżej żeliwami, spotyka się również:
żeliwo ciągliwe, o własnościach zbliżonych do stali, które zawiera grafit postrzępiony (grafit kłaczkowy);
żeliwo stopowe, które zawiera dodatki stopowe, takie jak krzem, nikiel, chrom, molibden, aluminium i inne.
W zależności od przeznaczenia, rozróżnia się jeszcze żeliwa: żaroodporne, kwasoodporne oraz odporne na korozję 
