O ferro é um dos 92 elementos naturais.
O aço é ferro com um pouco de carbono (0,3% a 1,7% de carbono em peso).
Todos os metais ficam mais duros quando um ferreiro os martela ou os dobra. Isto é chamado de "endurecimento do trabalho". Se um ferreiro martelar ou dobrar um pedaço de metal que já está endurecido, ele vai rachar e quebrar. Para tornar o metal endurecido novamente macio, para que um ferreiro possa martelar e dobrá-lo mais, o ferreiro recole o metal.
Para recozer ferro ou aço, um ferreiro aquece o metal até que ele não puxa mais um ímã e depois faz com que o metal fique frio muito lentamente. Os ferreiros podem cobrir o metal quente com areia, de modo que leva horas para ficar frio. Isto torna o ferro ou o aço muito macio.
O aço age exatamente como o ferro, até que um ferreiro "trata" o aço com calor. Esta é uma maneira especial de fazer o aço quente e depois frio, para que o aço se torne duro o suficiente para manter um fio de corte (lâmina). Uma lâmina feita de um pedaço de ferro (ao invés de aço) logo se tornará monótona e não será cortada. As boas lâminas (para facas, cinzéis, eixos e outras ferramentas com arestas de corte) são sempre feitas de aço, depois tratadas termicamente e depois afiadas.
Para tratar o aço com calor, um ferreiro aquece o aço até que ele não puxa mais um ímã, então faz com que o aço fique frio muito rapidamente. Um ferreiro faz isso colocando o aço quente em um balde de água e movendo-o até que esteja frio. Isto é chamado de "resfriamento". Quando isto estiver terminado, o aço será tão duro quanto possível. Esta dureza pode torná-lo quebradiço, portanto, se alguém bater ou deixá-lo cair, ele pode quebrar como vidro.
O próximo passo é "desenhar o tempero" ou "temperar" o aço, para que ele não se quebre como o vidro. Para temperar o aço, um ferreiro pole uma parte do aço para que fique liso e brilhante. O ferreiro então aquece lentamente o aço no fogo. Quando o aço estiver entre 300 e 650 °F (149 e 343 °C), o aço polido virará cores diferentes. Estas cores não brilham no escuro; elas parecem tingir o aço polido. À medida que o aço fica mais quente de 300 a 650 graus F, ele vai girando através das cores: amarelo, depois marrom, depois roxo, depois azul. O amarelo significa que o aço ainda será mais duro, o azul significa que o aço será mais macio (mas ainda duro). Quando o aço vira a cor que o ferreiro quer, ele coloca o aço em um balde de água para parar a mudança. Ferramentas diferentes são temperadas a cores diferentes, mas isso também depende de quanto carbono existe no aço. Normalmente, os cinzéis de pedra são temperados a amarelo, e os eixos das árvores são temperados a azul, mas o ferreiro tem que decidir.
Um ferreiro não martela uma borda de lâmina fina. Um ferreiro martela o aço para que a borda permaneça grossa. Após o "tratamento térmico" e o "tempero", são usadas pedras para moer a borda da lâmina para torná-la afiada.
Se um ferreiro tem um pedaço de ferro ou aço, mas não sabe qual deles é, o ferreiro pode tratá-lo com calor como aço. Se não se tornar duro, então não é aço. O ferro mostrará as mesmas cores de tempero que o aço, mas não será duro.
Se um ferreiro tem uma velha ferramenta de aço, e quer martelá-la em uma nova ferramenta diferente, o ferreiro recole o aço. O aço será então muito macio como o ferro. O ferreiro pode então martelá-lo em uma nova ferramenta, e tratá-lo com calor e temperá-lo, para fazer uma nova ferramenta de aço duro.
Um ferreiro deve ter cuidado ao martelar aço endurecido ou ferro endurecido, porque pequenos pedaços podem se partir e voar, e estes podem ferir seus olhos. Muitos ferreiros usam óculos de segurança de plástico para manter seus olhos seguros.
