Çelik, demir elementli ile farklı oranlarda karbon elementinin birleşiminden meydana gelen bir alaşımdır. Ana madde olarak bu elementler olsa da farklı kullanım alanları için farklı bileşenler de kullanılmaktadır. Alaşım elementleri paslanmaz çeliğin çeşitli fiziksel özelliklerini etkiler.

Çeliğin temel alaşım elementi olan karbon, paslanmaz çeliğin mekanik özelliklerini en çok etkileyen elementtir. Paslanmaz çeliğin içeriğindeki karbon oranının artmasıyla sertliği ve dayanıklılığı önemli ölçüde artar ancak sertliğin artmasıyla şekil alabilirliği azalır.

Alaşıma katılan silisyum elementi paslanmaz çeliğin sıcaklığı olan dayanıklılığını arttırır ayrıca çeliğin manyetik özelliklerinin gelişmesini sağlar. Ayrıca çeliğin elastikiyetini arttırır bu sayede yay çeliklerinde kullanılması sağlanır.

Çelik üretimine katılan manganez elementi çeliğin dayanıklılığını artırır. Ayrıca bu elementin kullanılmasındaki en önemli amaç, üretimde istenmeyen kükürt elementi ile bileşik oluşturması ve çeliğin ana maddesi olan demir ile kükürt elementinin birleşimini önlemesidir.

Çelik üretiminde en çok ilave edilen alaşım elementi kromdur. En önemli özelliği paslanmaya karşı yüksek direnç sağlaması ve çeliğe parlaklık kazandırmasıdır.

Nikel, mukavemeti ve çeliğin tokluğunu arttırır. Bu özelliğinden dolayı kromdan sonra üretimde en çok tercih edilen alaşım elementidir.

Akma ve çekme dayanımını arttırdığından paslanmaz çelik üretiminde az miktarda da olsa kullanılır. Ayrıca molibdenin yüksek sıcaklıklarda sertleşme özelliği de vardır.

Çeliğin sertliğini arttırma özelliğinden dolayı üretimde tercih edilebilen bir diğer alaşım elementidir. Kuvvetli karbür yapıcı özelliği vardır.

Kükürt içinde bulunduğu malzemenin tokluğunu önemli ölçüde azaltır. Bu nedenle paslanmaz çelik üretiminde kullanılmaması gereken bir elementtir. Üretim esnasında manganez elementi kullanılarak ortamdan uzaklaştırılır. Kaliteli bir paslanmaz çelik üretimi için önemli bir adımdır.