Сварку угольным электродом выполняют дугой прямого действия, т. е. дугу возбуждают между свариваемым металлом и угольным стержнем - электродом (для сварки применяют и графитовые электроды). Сварка характеризуется медленным испарением угольного электрода.
Сварку выполняют постоянным током при прямой полярности (минус на электроде). Так как температура плавления и кипения угольных электродов имеет всего разницу 400°С (температура кипения 4200°С, а плавления 3800°С), то практически плавление наблюдать не удается. При сварке на обратной полярности дуга горит неустойчиво, шов плохо формируется и происходит науглероживание наплавленного металла, при этом угольный электрод сильно разогревается на большой длине и его испарение увеличивается.
Сварку угольным электродом ведут без присадочного материала и с присадочным материалом. Сварку можно осуществлять также с предварительной укладкой присадочного материала в разделку кромок.
Сварка без присадочного материала заключается в оплавлении дугой кромок свариваемых деталей и является наиболее простым способом сварки. Этот способ получил наибольшее распространение. Без присадочного материала сваривают тонкие листы. Скорость сварки при толщине листов 1-3 мм может быть значительно выше, чем при ручной дуговой сварке металлическим электродом. Сварку металлов с подачей присадочного материала в зону дуги выполняют левым или правым способом. Сварку с предварительной укладкой прутков или полосок в разделку кромок применяют при выполнении стыковых и угловых швов из листов большей толщины.