Plienas yra metalų lydinys, kurį daugiausia sudaro geležis ir kuriame yra 0.2–2.1 procento anglies. Visame pliene yra anglies, tačiau terminas „anglies plienas“ konkrečiai taikomas plienui, kurio pagrindinė legiravimo sudedamoji dalis yra anglis. Vidutinės anglies plienas yra anglinis plienas, kuriame yra nuo 0.30 iki 0.60 procentų anglies. Jame taip pat yra nuo 0.6 iki 1.65 procento mangano. Šio tipo plienas užtikrina gerą stiprumo ir lankstumo pusiausvyrą ir yra įprastas daugelyje plieno dalių.
Geležis susideda iš geležies atomų kristalinės gardelės, leidžiančios atomams slysti vienas pro kitą, todėl gryna geležis yra gana minkšta. Plieno anglis sumažina šią tendenciją, todėl vidutinio anglies plienas yra kietesnis už geležį. Papildomi elementai, tokie kaip chromas, manganas, volframas ir vanadis, taip pat gali veikti kaip plieno kietinimo medžiagos. Tiksli šių elementų proporcija lemia specifines plieno savybes.
Papildoma anglis daro plieną kietesnį, bet ir trapesnį, todėl anglinio plieno gamybai reikalinga pusiausvyra tarp kietumo ir lankstumo. Dažniausiai vidutinio anglies plieno naudojamas sunkiosiose mašinose, tokiose kaip ašys, alkūniniai velenai, movos ir krumpliaračiai. Plienas, kurio anglies kiekis yra nuo 0.4 iki 0.6 procento, dažniausiai naudojamas geležinkelių pramonėje ašims, bėgiams ir ratams gaminti.
Vidutinio anglies plieno apdorojimas šiluma žymiai pakeičia mechanines savybes, tokias kaip plastiškumas, kietumas ir stiprumas. Plieno terminis apdorojimas šiek tiek paveikia kitas savybes, tokias kaip jo gebėjimas praleisti šilumą ir elektrą. Yra įvairių būdų, kaip plieną apdoroti šiluma.
Dėl anglies ir mangano kiekio vidutinės anglies pliene gesinimas ir grūdinimas yra labiausiai paplitęs šio tipo plieno terminio apdorojimo būdas. Šis procesas paprastai apima pakartotinį plieno kaitinimą iki mažesnės nei 1,333 °F (apie 723 °C) ir greitą atšaldymą gesinant skystyje, pavyzdžiui, aliejuje arba vandenyje. Šio proceso temperatūra ir laikas leidžia gamintojui tiksliai kontroliuoti galutines plieno savybes.
Korpuso grūdinimas yra plieno grūdinimo procesas, kuris veikia tik plieno išorę. Taip gaunama kieta, vandeniui atspari išorė, kurios vidus yra lankstesnis. Anglies plienas dažnai grūdinamas korpusu, nes sunku visiškai sukietinti storą anglinio plieno dalį. Plienas, kuriame yra daugiau legiravimo medžiagų, nei vidutinio anglies plienas, turi didesnį grūdinimo gebą ir jo gali nereikėti grūdinti korpusu.