固體滲碳是在固體滲碳介質中進行的滲碳過程。滲碳劑由固體炭和催滲劑兩部分組成。固體炭可以是木炭也可以是焦炭。堿金屬或堿金屬的碳酸鹽可用作催滲劑，其醋酸鹽有更好的催滲作用和活性。

固體滲碳的反應是在高溫下滲碳劑發生分解：

Na₂CO₃→Na₂O+CO₂

BaCO₃→BaO+CO₂

高溫下分解出的CO2與熾熱的炭發生還原反應：

CO₂+C→2CO

CO氣體吸附在工件表面，在Fe的催化作用下發生滲碳反應：

2CO→C(Fe)+CO₂

固體滲碳是在充滿滲碳劑的密封不銹鋼制箱中進行的，一股采用箱式電爐加熱滲碳箱。固體滲碳的優點是：無需專用滲碳設備，滲碳工藝簡單，特別適用于沒有專用滲碳設備、批量小、變化多樣的零件。其缺點是滲碳過程質量控制困難，滲碳加熱效率低，能源浪費大。

滲碳工藝中，在800~850℃透燒的目的是減小靠近箱壁的工件與箱體心部工件滲碳層的差別。透燒時間的多少取決于滲碳箱的大小。

滲碳保溫時間取決于滲層的深度要求，在(930±10)℃溫度范圍內，一般滲碳速度為0.1~0.15mm/h。根據滲層深度就可大致估算出保溫時間。