碳素工具鋼主要用于制作各種小型工具。它的碳質量分數為0. 65%～1. 35%。經過淬火及低溫回火處理后可獲得高硬度、高耐磨性。碳素工具鋼分為優質級(WS≤0. 03%，Wp≤0.035%)和高級優質級（Ws≤0.02%，Wp≤0. 03%）兩大類。

這類鋼號命名的方法是“碳”的漢語拼音“T”加上碳質量分數的千分數。如T10，表示碳的質量分數千分之十即1. 0%的碳素工具鋼。對于高級優質的碳素工具鋼須在鋼號尾部加“A”，如T10A。優質級的不加質量等級符號。碳素工具鋼中錳的質量分數嚴格控制在0. 4%以下。個別鋼為了提高其淬透性，錳的質量分數上限提高到0.6%，這時，該鋼號尾部要標出元素符號“Mn”。如T8Mn，以有別于T8鋼。

碳素工具鋼在機械加工前一般進行球化退火，硬度低于220HBW。最終熱處理為淬火及低溫回火，組織為回火馬氏體+粒狀滲碳體。其硬度可達60~ 64HRC，具有很高的耐磨性，價格又便宜，生產上得到廣泛應用。

碳素工具鋼用于制作刀具的缺點是熱硬性差（熱硬性是指鋼在高溫下保持高硬度的能力），當刃部溫度高于250℃時，其硬度和耐磨性會顯著降低。此外，這類鋼的淬透性也低，并容易產生淬火變形和開裂。因此，碳素工具鋼大多用于制造刃部受熱程度較低的手用工具和低速、小進給量的機用工具，亦可制作形狀簡單、尺寸較小的模具以及量具。