铸铁是含碳量大于2.11％（一般为2.5％～4.3％）的铁碳合金，受原料及冶炼工艺的限制，其中还含少量硅、锰、硫、磷等杂质。因其熔点比钢低，熔化后流动性好，并且由于其塑性很差而不可塑性加工成形及不好焊接，仅适于铸造成形而得名。
如铸铁成分仅由铁和碳组成，则其固态组织中碳全部以硬而脆的渗碳体Fe3C 形式存在，断口白亮，故称为白口铸铁，其性能硬而脆，只适于制造少数要求硬而耐磨的机械零件，如犁铧、轧辊等，或做炼钢的原料。如在白口铸铁成分的基础上加入一定量的硅（约1.5％～3.0％），硅就像活性剂或润滑剂一样，可明显促进液态铁水中甚至固态基体中碳原子的扩散和聚集。由扩散聚集的程度不同，可得在钢基体上分布着不同数量、大小的片状石墨的混合组织，因其断口呈暗灰色，故称灰口铸铁。
由于石墨的强度、塑性都极低，故可以把灰口铸铁看成是含有大量裂纹的钢，其抗拉强度比钢低得多。但是石墨对抗压强度影响不大，所以灰口铸铁的抗压强度接近钢。铸铁中低密度的石墨存在，就像无数吸声消音器，可有效地吸收震动能量，故灰口铸铁是制造机床床身和各种机座的良好材料。石墨有润滑性，并且石墨孔隙还易贮存润滑油，故使铸铁有良好耐磨及减摩性。石墨使基体不连续，切削加工时，切屑易断裂和脱落，并对刀具有润滑性，刀具不易磨损，从而易于切削加工。
另外，这类铸铁生产工艺简单，对生产原料要求不严，价格低廉，铸造性好，在工业上广泛应用于汽车等发动机的缸体、摩擦片、机床床身、底座等复杂零件。常见牌号如HT150、HT200、HT250等。
如把含少量硅的白口铸铁坯件经高温、长时间的石墨化退火后，则会使其中处于亚稳定状态的渗碳体在固态下分解而获得钢基体上分布许多类似棉花团状的“团絮状”石墨G（Fe3C →3Fe+C）。此石墨形态对钢基体的割裂作用远小于片状石墨的灰口铸铁，使其强度、塑性和韧性高于灰口铸铁。为形容其相对良好的塑性、韧性，取名“可锻”铸铁，其实不可锻造。可锻铸铁又称“玛钢”，其铁水处理简单，薄件质量稳定，且成本较低，所以适于批量生产形状复杂的薄壁的、并且要求强韧性的中小件，如建筑脚手架连接卡（扣件）、犁刀、矿车轮、扳手、水管三通、拖拉机前后轮壳等。典型牌号如KTH350－10、KTZ450－06。
通过控制灰口铸铁的成分，并在灰口铸铁浇注时，加入少量的球化剂（常为含稀土镁的硅铁合金），则可得到一种在钢基体上分布着球状石墨的铸铁组织，故称球墨铸铁。由于石墨呈球状，其对基体的割裂作用及导致的应力集中程度最小，使基体强度的利用率可高达70％～90％。所以球墨铸铁不仅有接近钢一样的抗拉强度，有一定的塑性和韧性，并可进行各种热处理，可用来制造一些受力复杂，而强度、韧性和耐磨性要求较高的零件，如汽车发动机曲轴、连杆、凸轮轴，汽车后桥壳、机器底座等。典型牌号如QT600－03、QT800－02。
此外，还有石墨形状位于片状和球状之间的蠕墨铸铁，还可通过合金化及热处理生产具有某些特殊性能的铸铁，如耐蚀铸铁、耐热铸铁、耐磨铸铁等。