春秋晚期，我國就有鋼製品問世。1976年，在湖南長沙出土有一口當時的鋼劍，是含碳量0.5%～0.6%的中碳鋼，經反覆鍛打而成，表明當時已有鍊鋼工藝。早期的鍊鋼工藝，是把海綿鐵直接放在熾熱的木炭中加熱，使其表面滲碳，再經鍛打而成滲碳鋼。鍊鋼技術的出現，提供了更加牢固、鋒利的工具和製品，是冶煉技術的一項重大成就。
但是，早期的鍊鋼工藝只能製造小件物品，而且費時費力，產量低，質量也沒有保證，難以滿足社會對於鋼製品的需求。面對大量生產出來的生鐵，如何提高它的品質，成了冶煉匠師們關注的問題。終於在西漢中晚期時，取得了重大的技術突破，發明了鍊鋼的新工藝——「炒鋼」。所謂「炒鋼」(也有稱「炒鐵」)，就是把生鐵放在炒鋼爐中加熱，使其熔化或基本熔化，並不斷攪拌，增加氧氣與生鐵的接觸面，使生鐵中的碳氧化，而脫碳成鋼或成熟鐵。這就把生鐵冶煉與鍊鋼(或熟鐵)兩大過程溝通起來並結合在一起，組成了一個有機的冶煉系統，可以連續地並大規模進行生產，從而大大提高了生產效率，降低了成本，使鋼鐵製品易於推廣普及。因此，它的出現改變了整個鋼鐵生產的面貌，是冶金史上具有劃時代意義的重大事件。
炒鋼法的發明，促進了百鍊鋼技術的發展和成熟。東漢至南北朝時期，最精良的鋼就稱為百鍊精鋼或百鍊鋼。它以炒鋼作原料，經過數十次以至上百次的反覆加熱和摺疊鍛打，而成為組織緻密、成分均勻的優質鋼材。用百鍊鋼製成的刀劍鋒利異常，被視為寶刀、寶劍。東漢建安年間(公元196—220年)，曹操曾令工匠造寶刀五把，三年才造成。他自己留下兩把，三個兒子各分一把。曹植為此特地寫了一篇《寶刀賦》，稱其「陸斬犀革，水斷龍舟」，鋒利程度超過著名的寶劍巨闕、太阿。
鍊鋼技術的另一重大成就是灌鋼技術的發明。它大約起源於東漢末，至南北朝時期已基本成熟。其工藝過程大致為，將熔化的生鐵與熟鐵塊合煉，生鐵中的碳分會向熟鐵中擴散，並趨於均勻分布，且可去除部分雜質，而成鋼材。北齊時的冶煉專家綦〔qi其〕母懷文就是用這種方法製造「宿鐵刀」，其鋒利可以「斬甲過三十札」(《北史·綦母懷文傳》)。在坩堝〔ganguo甘鍋〕鍊鋼法發明之前，灌鋼法是一種最先進的鍊鋼技術。
生鐵冶鑄連同這些先進的鍊鋼技術，一直為後世所承襲。中國之所以能在歷史上長期居於世界鋼鐵生產的領先地位，是與它們所提供的技術保證分不開的。