海绵铁（海棉铁），是一种在固态下直接还原得到的金属铁，因其内部密布微气孔，质地疏松多孔、形似海绵而得名。它是在低于熔点的温度下，利用气体（如氢气、一氧化碳）或固体还原剂（如煤、焦炭）将铁矿石中的氧脱除而制成的。目前，海绵铁的生产工艺主要分为气基法（以天然气为原料）和煤基法（以煤为原料），其中气基竖炉法在全球范围内应用最为广泛。
我国最早利用海绵铁（早期古代称：块炼铁）锻造而成的锻件，是出土于河北省易县燕下都44号墓的一柄战国钢剑。该剑的年代约为战国时期（公元前403年~公元前221年），其剑身由块炼铁锻造而成，仅块炼铁部分长度就达67.7厘米，是迄今为止发现的同类铁剑中最长的一柄。该剑化学成分较纯，含碳量及硅、锰、硫等杂质极低，质地相对柔软，便于锻造。在制造过程中，工匠通过渗碳工艺提高剑体表面的碳含量以获得锋利的刃部，同时保持内部较低的碳含量以维持韧性。这种集渗碳、锻打、折叠及锻接于一体的工艺，是早期块炼渗碳钢技术的典型特征。对剑体夹杂物的分析表明，古代工匠曾采用1175℃以上的高温进行锻造。这柄钢剑是我国早期海绵铁锻件的杰出代表，也是研究中国古代块炼渗碳钢技术和锻造工艺的重要实物史料。
如今，海绵铁主要有两大应用领域：一是作为工业炼钢用的直接还原铁（DRI）；二是作为水处理用的活性海绵铁滤料。