Carbone (C)L'augmentation de la teneur en carbone dans l'acier accroît sa limite d'élasticité, sa résistance à la traction et sa dureté, mais diminue sa plasticité et sa résilience. Lorsque la teneur en carbone dépasse 0,23 %, les propriétés de soudage de l'acier se détériorent. C'est pourquoi, pour le soudage, la teneur en carbone des aciers de construction faiblement alliés ne dépasse généralement pas 0,20 %. Une teneur élevée en carbone réduit également la résistance à la corrosion atmosphérique de l'acier, et les aciers à haute teneur en carbone stockés en plein air sont sujets à la rouille. De plus, le carbone peut augmenter la fragilité à froid et la sensibilité au vieillissement de l'acier.
Silicium (Si)Le silicium est ajouté comme agent réducteur et désoxydant lors de la fabrication de l'acier ; l'acier calmé contient donc de 0,15 à 0,30 % de silicium. Le silicium améliore significativement la limite élastique, la limite d'élasticité et la résistance à la traction de l'acier, ce qui explique son utilisation répandue dans les aciers élastiques. Une teneur en silicium trop élevée diminue cependant les propriétés de soudage de l'acier.
Manganèse (Mn)Dans le processus de fabrication de l'acier, le manganèse est un bon désoxydant et désulfurant. Généralement, l'acier contient de 0,30 à 0,50 % de manganèse. Le manganèse permet d'accroître la résistance et la dureté de l'acier, d'améliorer sa trempabilité et son aptitude au formage à chaud, mais aussi sa soudabilité.
Phosphore (P)En général, le phosphore est un élément nocif pour l'acier : il accroît sa fragilité à froid, détériore la soudabilité, réduit sa plasticité et nuit à son aptitude au pliage à froid. C'est pourquoi la teneur en phosphore de l'acier doit généralement être inférieure à 0,045 %, et les exigences relatives à la qualité de l'acier sont moins strictes.
Soufre (S)Le soufre est un élément nocif dans des conditions normales. Il fragilise l'acier à chaud, réduit sa ductilité et sa ténacité, et provoque des fissures lors du forgeage et du laminage. Le soufre nuit également à la soudabilité et diminue la résistance à la corrosion. C'est pourquoi la teneur en soufre est généralement inférieure à 0,045 %, et les exigences relatives aux aciers de haute qualité sont moins strictes. L'ajout de 0,08 à 0,20 % de soufre à l'acier améliore son usinabilité ; on parle alors d'acier de décolletage.
Vanadium (V)L'ajout de vanadium à l'acier permet d'affiner la structure granulaire et d'améliorer sa résistance et sa ténacité.
Niobium (Nb)Le niobium permet d'affiner le grain et d'améliorer les performances de soudage.
Cuivre (Cu)Le cuivre améliore la résistance et la ténacité. Son inconvénient est sa fragilité à chaud lors du travail à chaud, et sa teneur est souvent plus élevée dans les déchets d'acier.
Aluminium (Al)L'aluminium est un désoxydant couramment utilisé dans l'acier. On ajoute une petite quantité d'aluminium à l'acier pour affiner le grain et améliorer sa résistance aux chocs.