Thành phần hóa học của gang bao gồm chủ yếu là:sắt (hơn 95% theo trọng lượng), và các nguyên tố hợp kim chính là carbon và silic. Hàm lượng của carbon trong gang nằm trong miền từ 2,1% đến 4,3% trọng lượng, với miền có hàm lương carbon thấp hơn 2,1% của họ hợp kim của sắt sẽ là thép carbon. Một phần đáng kể silic (1-3%) trong gang tạo thành tổ hợp hợp kim Fe-C-Si.

Tuy nhiên, gang được xem tương tự như hợp kim chứa hai nguyên tố là sắt và carbon ở trang thái đông đặc, trên biểu đồ trạng thái sắt - carbon tại điểm austectic (1154 °C và 4,3%C). Gang với thành phần hóa học gần điểm austectic có nhiệt độ nóng chảy trong khoảng từ 1150 đến 1200 °C, thấp hơn 300 °C so với sắt nguyên chất. Nhìn chung người ta xem gang như là một loại hợp kim có tính giòn. Màu xám ở mặt gãy thường là đặc điểm nhận dạng của gang: chính là sự phân bổ ở dạng tự do của khối carbon, với hình thù dạng tấm khi hợp kim đông đặc.

Gang được luyện trong lò cao bằng cách dùng khí CO khử oxit sắt.

Khí CO khử oxit sắt trong quặng thành sắt:

3CO(k) + Fe2O3(r) __>(t°cao) 3CO2(k) + 2Fe(r)

Sắt nóng chảy hòa tan một lượng nhỏ cacbon và một số nguyên tố khác tạo thành gang lỏng chảy xuống nồi lò và được đưa ra ngoài qua cửa tháo gang.