Начало всех высоких культур древности отмечено использованием цветных металлов. Помимо меди, первые металлурги знали олово (его комбинировали с медью, чтобы получить бронзу), железо, свинец, ртуть и два благородных элемента, серебро и золото. Ртуть является жидкостью при обычных температурах; сравнительно редкое и мягкое золото использовали для монет и украшений. Серебро было несколько более доступным, но все равно достаточно редким для предметов массового производства. Из-за их мягкости свинец и олово в чистом виде использовали большей частью при создании труб и посуды. Только медь и железо встречались сравнительно часто и обладали, особенно в виде сплавов, высокой твердостью и большим пределом прочности при растяжении. Поэтому только они подходили для производства предметов длительного пользования. Медь и бронза доминировали в первые два тысячелетия письменной истории, железо и его сплавы (громадное разнообразие сталей) занимают главенствующее положение сейчас.

Древесный уголь горел в топках, где плавили как железную руду, так и руды цветных металлов, и в печах в кузницах, где слитки обрабатывали и превращали в металлические предметы. Напряженным трудом люди добывали руду, рубили деревья и делали уголь, строили и топили печи, плавили и очищали металл и придавали ему разную форму. Во многих обществах, от Африки южнее Сахары до Японии, металлургия оставалась исключительно ручной работой до создания современных производственных методов. В Европе и позже в Северной Америке животные и особенно энергия воды взяли на себя такие повторяющиеся, изнурительные задачи как дробление руды, откачивание воды из шахт и ковка. Древесина в виде дров, а позже – надежный источник энергии воды, нужные, чтобы двигать более крупные меха и молоты, стали таким образом ключевыми детерминантами развития металлургии.