Keluli, juga dikenali sebagai besi baja atau besi waja (Bahasa Inggeris: Steel) adalah sejenis aloi yang bahan utamanya ialah besi, dengan sedikit kandungan karbon di antara 0.02% dan 1.7 atau 2.04% mengikut berat (C:1000–10,8.67Fe), bergantung kepada gred. Karbon adalah bahan sebatian paling murah dan berkesan bagi besi, tetapi pelbagai unsur sebatian lain yang turut digunakan seperti manganese dan tungsten.[1] Karbon dan unsur lain bertindak sebagai agen pengeras, menghalang kerawang kristal (crystal lattice) dalam atom besi berpisah dengan tergelincir sesama sendiri. Jumlah unsur sebatian yang berbeza dan bentuk kehadirannya dalam keluli (unsur solute, fasa precipitated) mengawal kualiti seperti kekerasan, kelenturan, dan kekenyalan keluli yang terhasil. Besi dengan peningkatan kandungan karbon mampu menjadi lebih kukuh dan kuat berbanding besi , tetapi ia juga lebih rapuh. Maksima kelarutan karbon dalam besi (di kawasan austenite) adalah 2.14% menurut berat, berlaku pada 1149 °C; kandungan karbon yang lebih tinggi atau suhu yang lebih rendah akan menghasilkan cementite. Sebatian besi dengan kandungan karbon lebih tinggi dari ini dikenali sebagai besi tuang kerana kadar leburnya yang lebih rendah.[1] Keluli juga dibezakan dari besi tempa (wrought iron) dari segi kandungan yang mengandungi hanya sejumlah kecil unsur lain, tetapi mengandungi 1–3% slag menurut berat dalam bentuk partikel memanjang pada satu arah, memberikan ciri-ciri urat besi. Ia lebih tahan karat berbanding keluli dan lebih mudah dipetri. Tetapi pada masa kini istilah ini jarang digunakan dalam industri keluli. Ia merupakan perkara biasa pada masa kini bagi merujuk 'industri besi keluli' seolah-olah ia satu entiti, tetapi dalam sejarah ia merupakan keluaran yang berbeza. Sungguhpun besi telah dihasilkan melalui pelbagai kaedah tidak efisen lama sebelum Renaissance, kegunaannya lebih biasa selepas kaedah lebih efisen dicipta pada abad ke-17. Dengan ciptaan proses Bessemer pada pertengahan abad ke-19, besi menjadi barangan keluaran pukal yang murah dari segi perbandingan. Peningkatan lanjut dalam proses tersebut, seperti penghasilan besi asas oksijen, menurunkan lagi kos penghasilan sementara pada masa yang sama meningkatkan kualiti logam. Hari ini, keluli merupakan salah satu bahan yang biasa didapati di dunia dan merupakan komponen utama dalam pembinaan bangunan, perkakasan, kereta, dan peralatan utama. Keluli moden biasanya dikenali menurut gred keluli yang ditakrifkan oleh pelbagai organisasi piawaian.