Żeliwo składa się głównie z żelaza, węgla i krzemu, o zawartości węgla od 2 do 5 procent. Żeliwo może również zawierać trochę siarki, manganu i fosforu.
Żeliwo jest terminem używanym do opisania szeregu metali, które zawierają pewne składniki elementarne. Ponieważ zawiera mieszaninę pierwiastków, metale z żeliwa są uważane za stopy, a wszystkie żeliwa zawierające więcej niż 2 procent węgla.
Żeliwo na ogół jest kruche i nie można go łatwo zgiąć. Żeliwo pęka, gdy jest obciążone znacznym ciśnieniem, chociaż zawartość węgla w żeliwie czyni ten metal dobrym do odlewania. Ten typ żeliwa nosi nazwę żeliwa szarego, a jego główną cechą jest szare płatki węglowe w swojej kompozycji.
Aby wytworzyć żeliwo, rudę żelaza odtleniono w wielkim piecu. Kiedy ruda się rozpuści, wylewa się ją do foremek. Schładza się i tworzy na powierzchni kamień, który działa jak osłona metalowa. Jednak żeliwo jest naturalnie podatne na rdzewienie ze względu na jego wysoką zawartość żelaza. Kiedy żelazo wchodzi w kontakt z tlenem i parą wodną, zachodzi reakcja chemiczna, a rdza jest widocznym rezultatem. Utrzymywanie żeliwa w środowisku o wilgotności poniżej 30 procent zmniejsza korozję.