1. Carbonio (C): Con l'aumento del contenuto di carbonio nell'acciaio, aumentano la resistenza allo snervamento e la resistenza alla trazione, mentre diminuiscono la plasticità e la resistenza all'urto; tuttavia, quando il contenuto di carbonio supera lo 0,23%, la saldabilità dell'acciaio si deteriora. Pertanto, il contenuto di carbonio dell'acciaio strutturale basso legato utilizzato per la saldatura generalmente non supera lo 0,20%. L'aumento del contenuto di carbonio riduce anche la resistenza alla corrosione atmosferica dell'acciaio e l'acciaio ad alto tenore di carbonio è facilmente soggetto a corrosione all'aria aperta. Inoltre, il carbonio può aumentare la fragilità a freddo e la sensibilità all'invecchiamento dell'acciaio.

2. Silicio (Si): Il silicio è un potente disossidante nel processo di produzione dell'acciaio e il suo contenuto nell'acciaio disossidato è generalmente compreso tra lo 0,12% e lo 0,37%. Se il contenuto di silicio nell'acciaio supera lo 0,50%, il silicio viene definito elemento di lega. Il silicio può migliorare significativamente il limite elastico, il carico di snervamento e la resistenza alla trazione dell'acciaio ed è ampiamente utilizzato come acciaio per molle. L'aggiunta dell'1,0-1,2% di silicio all'acciaio strutturale temprato e rinvenuto può aumentarne la resistenza del 15-20%. In combinazione con silicio, molibdeno, tungsteno e cromo, può migliorare la resistenza alla corrosione e all'ossidazione e può essere utilizzato per produrre acciaio resistente al calore. L'acciaio a basso tenore di carbonio contenente l'1,0-4,0% di silicio, con una permeabilità magnetica estremamente elevata, è utilizzato come acciaio elettrico nell'industria elettrica. L'aumento del contenuto di silicio riduce la saldabilità dell'acciaio.

3. Manganese (Mn): Il manganese è un buon disossidante e desolforante. Generalmente, l'acciaio contiene dallo 0,30 allo 0,50% di manganese. Quando all'acciaio al carbonio viene aggiunto più dello 0,70% di manganese, si parla di "acciaio al manganese". Rispetto all'acciaio comune, non solo presenta una sufficiente tenacità, ma anche una maggiore resistenza e durezza, che migliorano la temprabilità e la lavorabilità a caldo dell'acciaio. L'acciaio contenente dall'11 al 14% di manganese ha una resistenza all'usura estremamente elevata ed è spesso utilizzato nelle benne degli escavatori, nei rivestimenti dei mulini a sfere, ecc. Con l'aumento del contenuto di manganese, la resistenza alla corrosione dell'acciaio si indebolisce e le prestazioni di saldatura si riducono.

4. Fosforo (P): In generale, il fosforo è un elemento dannoso per l'acciaio, in quanto ne migliora la resistenza, ma ne riduce la plasticità e la tenacità, ne aumenta la fragilità a freddo e ne peggiora le prestazioni di saldatura e piegatura a freddo. Pertanto, di solito si richiede che il contenuto di fosforo nell'acciaio sia inferiore allo 0,045%, e i requisiti per l'acciaio di alta qualità sono ancora più stringenti.

5. Zolfo (S): Anche lo zolfo è un elemento dannoso in circostanze normali. Rende l'acciaio fragile a caldo, riduce la duttilità e la tenacità dell'acciaio e provoca crepe durante la forgiatura e la laminazione. Lo zolfo è inoltre dannoso per le prestazioni di saldatura e riduce la resistenza alla corrosione. Pertanto, il contenuto di zolfo è solitamente inferiore allo 0,055%, e quello dell'acciaio di alta qualità è inferiore allo 0,040%. L'aggiunta dello 0,08-0,20% di zolfo all'acciaio può migliorarne la lavorabilità, e in questo caso si parla di acciaio a lavorabilità migliorata.

6. Alluminio (Al): L'alluminio è un disossidante comunemente utilizzato nell'acciaio. L'aggiunta di una piccola quantità di alluminio all'acciaio può affinare la grana e migliorare la tenacità all'impatto; l'alluminio possiede inoltre resistenza all'ossidazione e alla corrosione. La combinazione di alluminio con cromo e silicio può migliorare significativamente le prestazioni di pelatura ad alta temperatura e la resistenza alla corrosione ad alta temperatura dell'acciaio. Lo svantaggio dell'alluminio è che influisce sulle prestazioni di lavorazione a caldo, di saldatura e di taglio dell'acciaio.

7. Ossigeno (O) e azoto (N): L'ossigeno e l'azoto sono elementi nocivi che possono penetrare attraverso i gas del forno durante la fusione del metallo. L'ossigeno può rendere l'acciaio fragile a caldo, e il suo effetto è più grave di quello dello zolfo. L'azoto può rendere l'acciaio fragile a freddo in modo simile a quello del fosforo. L'effetto di invecchiamento dell'azoto può aumentare la durezza e la resistenza dell'acciaio, ma diminuire la duttilità e la tenacità, soprattutto nel caso di invecchiamento da deformazione.

8. Niobio (Nb), vanadio (V) e titanio (Ti): Niobio, vanadio e titanio sono tutti elementi affinanti la grana. L'aggiunta di questi elementi in quantità appropriate può migliorare la struttura dell'acciaio, affinare la grana e aumentare significativamente la resistenza e la tenacità dell'acciaio.