Tsementiit on keemiline ühend, mille kaasamine karastab terast. Iga molekul koosneb kolmest rauaaatomist, mis on seotud ühe süsinikuaatomiga (Fe3C), et moodustada kristallvõre struktuur, mida nimetatakse ortorombiliseks, kus mitu ristkülikukujulist prismat tulenevad samast alusstruktuurist ja ristuvad 90 kraadise nurga all. Tulemuseks on väga kõva ja rabe aine, mida nimetatakse raudkarbiidiks ehk tsementiidiks.
Kõige puhtamal kujul on tsementiit klassifitseeritud mitteoksiidkeraamikaks. See on tahke ja inertne ning talub muljumisjõudu, keemilist erosiooni, hõõrdumist ja temperatuuri kuni 3000 kraadi F (1600 C). See tekib looduslikult valge malmi sulamisel, kus see sadestub rauast süsinikuna, moodustades suuri osakesi. Mõnikord ilmub see nii faasis austeniidiga, raua allotroopiga, mis võib mõnikord jahtuda, moodustades martensiidi, väga tugeva kristallvõrega terase.
Terast karastatakse kõvaduse suurendamiseks ja rabeduse vähendamiseks, luues tsementiidi. Karastusprotsessi esimest etappi nimetatakse austeniseerimiseks, kui teras sulatatakse raua ja süsiniku lahuseks ehk austeniidiks. Teras jahutatakse kiiresti ja austeniidist moodustub martensiit. Seejärel kuumutatakse uuesti ja jahutatakse aeglaselt kontrollitud viisil ning moodustub tsementiit. Reaktsiooni lõpuni viimiseks on võimatu toota piisavalt energiat, seetõttu segatakse tsementiiti tavaliselt väikeses koguses muundamata martensiidi, bainiidi, mis on samuti Fe3C, kuid erineva kristallstruktuuriga, ja ferriidiga (raud).
Tsementiit on ferromagnetiline, mis tähendab, et sellel on magnetilised omadused magnetväljaga või ilma, nagu külmkapimagnet. Temperatuuril 480 K (404 F, 207 C) hakkavad aga aatomi poolused ringi liikuma ega ole enam joondatud. Molekulide spinnid muutuvad juhuslikuks ja magnetiseerumine lakkab. Aine muutub paramagnetiliseks, mis tähendab, et see magnetiseerub ainult siis, kui välja rakendab välisallikas. Isegi siis on magnetiseerimine nõrk, kuna see tugineb indutseeritud dipoolidele ja ükski välisjõud ei saa indutseerida iga dipooli igas molekulis, olenemata sellest, kas kristallstruktuuris või mitte. Tegelikult annab ferromagnetitele tugevuse mittelineaarne külgetõmme.
Seal on tsementiidiga väga sarnane aine, mida nimetatakse koheniitiks. See on ka Fe3C, välja arvatud see, et see moodustab vardataolise kristalli ja sisaldab vähesel määral niklit ja koobaltit. Seda esineb looduslikult meteoriitides ja Maal on kohti, kus on väga kõrge rauamade, näiteks vulkaanilise magma voolurajad, mis tekivad söemaardlate kohal.