1. Karbon (C): Med økende karboninnhold i stål øker flytegrensen og strekkfastheten, men plastisiteten og slagfastheten reduseres. Når karboninnholdet overstiger 0,23 %, forringes imidlertid stålets sveiseevne. Derfor overstiger karboninnholdet i lavlegert konstruksjonsstål som brukes til sveising vanligvis ikke 0,20 %. Økningen i karboninnholdet vil også redusere stålets atmosfæriske korrosjonsmotstand, og høykarbonstål korroderer lett i friluft. I tillegg kan karbon øke stålets kuldesprøhet og aldringsfølsomhet.

2. Silisium (Si): Silisium er et sterkt deoksidasjonsmiddel i stålproduksjonsprosesser, og innholdet av silisium i herdet stål er vanligvis 0,12 %–0,37 %. Hvis innholdet av silisium i stål overstiger 0,50 %, kalles silisium et legeringselement. Silisium kan forbedre elastisitetsgrensen, flytegrensen og strekkfastheten til stål betydelig, og er mye brukt som fjærstål. Tilsetning av 1,0–1,2 % silisium i herdet konstruksjonsstål kan øke styrken med 15–20 %. Kombinert med silisium, molybden, wolfram og krom kan det forbedre korrosjonsmotstanden og oksidasjonsmotstanden, og kan brukes til å produsere varmebestandig stål. Lavkarbonstål som inneholder 1,0–4,0 % silisium, med ekstremt høy magnetisk permeabilitet, brukes som elektrisk stål i elektroindustrien. Økningen av silisiuminnholdet vil redusere stålets sveiseevne.

3. Mangan (Mn): Mangan er et godt deoksidasjons- og avsvovlingsmiddel. Generelt inneholder stål 0,30–0,50 % mangan. Når mer enn 0,70 % mangan tilsettes karbonstål, kalles det "manganstål". Sammenlignet med vanlig stål har det ikke bare tilstrekkelig seighet, men har også høyere styrke og hardhet, noe som forbedrer stålets herdeevne og varmbearbeidingsevne. Stål som inneholder 11–14 % mangan har ekstremt høy slitestyrke og brukes ofte i gravemaskinbøtter, kulemølleforinger osv. Med økende manganinnhold svekkes stålets korrosjonsmotstand og sveiseegenskapene reduseres.

4. Fosfor (P): Generelt sett er fosfor et skadelig element i stål, som forbedrer stålets styrke, men reduserer stålets plastisitet og seighet, øker stålets kaldsprøhet og forringer sveise- og kaldbøyeytelsen. Derfor kreves det vanligvis at fosforinnholdet i stål er mindre enn 0,045 %, og kravet til høykvalitetsstål er lavere.

5. Svovel (S): Svovel er også et skadelig element under normale omstendigheter. Det gjør stålet varmtsprøtt, reduserer stålets duktilitet og seighet, og forårsaker sprekker under smiing og valsing. Svovel er også skadelig for sveiseegenskapene og reduserer korrosjonsmotstanden. Derfor er svovelinnholdet vanligvis mindre enn 0,055 %, og for høykvalitetsstål er det mindre enn 0,040 %. Å tilsette 0,08–0,20 % svovel til stål kan forbedre maskinbarheten, som vanligvis kalles automatstål.

6. Aluminium (Al): Aluminium er et vanlig brukt deoksidasjonsmiddel i stål. Å tilsette en liten mengde aluminium til stål kan forbedre kornstørrelsen og slagfastheten. Aluminium har også oksidasjonsmotstand og korrosjonsmotstand. Kombinasjonen av aluminium med krom og silisium kan forbedre stålets høytemperaturavskallingsevne og høytemperaturkorrosjonsmotstand betydelig. Ulempen med aluminium er at det påvirker stålets varmebearbeidingsevne, sveiseevne og skjæreytelse.

7. Oksygen (O) og nitrogen (N): Oksygen og nitrogen er skadelige elementer som kan komme inn fra ovnsgassen når metallet smeltes. Oksygen kan gjøre stål varmsprøtt, og effekten er mer alvorlig enn svovel. Nitrogen kan gjøre stålets kalde sprøhet lik den til fosfor. Nitrogenets aldringseffekt kan øke stålets hardhet og styrke, men redusere duktiliteten og seigheten, spesielt ved deformasjonsaldring.

8. Niob (Nb), vanadium (V) og titan (Ti): Niob, vanadium og titan er alle kornforfinende elementer. Ved å tilsette disse elementene på riktig måte kan stålstrukturen forbedres, kornet forfines og stålets styrke og seighet forbedres betydelig.