कार्बन (C)इस्पात में कार्बन की मात्रा बढ़ने से उसकी उपज क्षमता, तन्यता शक्ति और कठोरता बढ़ती है, लेकिन प्लास्टिसिटी और प्रभाव गुण कम हो जाते हैं। जब कार्बन की मात्रा 0.23% से अधिक हो जाती है, तो इस्पात का वेल्डिंग प्रदर्शन खराब हो जाता है, इसलिए वेल्डिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले निम्न-मिश्र धातु संरचनात्मक इस्पात में कार्बन की मात्रा आमतौर पर 0.20% से अधिक नहीं होनी चाहिए। उच्च कार्बन मात्रा इस्पात के वायुमंडलीय संक्षारण प्रतिरोध को भी कम कर देती है, और खुले भंडार में उच्च कार्बन इस्पात में जंग लगना आसान होता है; इसके अलावा, कार्बन इस्पात की ठंडी भंगुरता और वृद्धावस्था संवेदनशीलता को बढ़ा सकता है।
सिलिकॉन (Si)इस्पात निर्माण प्रक्रिया में सिलिकॉन को अपचायक और विऑक्सीकारक के रूप में मिलाया जाता है, इसलिए किल्ड स्टील में 0.15-0.30% सिलिकॉन होता है। सिलिकॉन इस्पात की प्रत्यास्थता सीमा, उपज बिंदु और तन्यता शक्ति में उल्लेखनीय सुधार करता है, इसलिए इसका व्यापक रूप से प्रत्यास्थ इस्पात के रूप में उपयोग किया जाता है। सिलिकॉन की मात्रा बढ़ने से इस्पात की वेल्डिंग क्षमता कम हो जाती है।
मैंगनीज (Mn)इस्पात निर्माण प्रक्रिया में, मैंगनीज एक अच्छा डीऑक्सीडाइज़र और डीसल्फराइज़र है। सामान्यतः, इस्पात में 0.30-0.50% मैंगनीज होता है। मैंगनीज इस्पात की मजबूती और कठोरता को बढ़ाता है, इसकी कठोरता क्षमता को बढ़ाता है, इसकी तापीय कार्यक्षमता में सुधार करता है और इसकी वेल्डिंग क्षमता को कम करता है।
फॉस्फोरस (P)सामान्यतः, इस्पात में फास्फोरस एक हानिकारक तत्व है, जो इस्पात की ठंडी भंगुरता को बढ़ाता है, वेल्डिंग क्षमता को कम करता है, प्लास्टिसिटी को घटाता है और ठंडी झुकने की क्षमता को भी खराब करता है। इसलिए, इस्पात में फास्फोरस की मात्रा सामान्यतः 0.045% से कम होनी चाहिए, और उच्च गुणवत्ता वाले इस्पात के लिए यह आवश्यकता कम होती है।
सल्फर (एस)सामान्य परिस्थितियों में भी सल्फर एक हानिकारक तत्व है। यह स्टील को गर्म करने पर भंगुर बना देता है, इसकी तन्यता और मजबूती को कम कर देता है, और फोर्जिंग और रोलिंग के दौरान दरारें पैदा कर देता है। सल्फर वेल्डिंग की कार्यक्षमता को भी कम करता है और संक्षारण प्रतिरोध को घटाता है। इसलिए, उच्च गुणवत्ता वाले स्टील के लिए सल्फर की मात्रा आमतौर पर 0.045% से कम होनी चाहिए, और यह आवश्यकता और भी कम होती है। स्टील में 0.08-0.20% सल्फर मिलाने से इसकी मशीनेबिलिटी में सुधार होता है, और इसे आमतौर पर फ्री-कटिंग स्टील कहा जाता है।
वैनेडियम (V)स्टील में वैनेडियम मिलाने से इसकी संरचनात्मक बनावट को परिष्कृत किया जा सकता है और इसकी मजबूती और कठोरता में सुधार किया जा सकता है।
नायोबियम (Nb): नायोबियम कणों को परिष्कृत कर सकता है और वेल्डिंग के प्रदर्शन में सुधार कर सकता है।
तांबा (Cu)तांबा मजबूती और कठोरता बढ़ा सकता है। इसका नुकसान यह है कि गर्म प्रक्रिया के दौरान इसमें भंगुरता आने की संभावना होती है, और स्क्रैप स्टील में तांबे की मात्रा अक्सर अधिक होती है।
एल्युमिनियम (Al)एल्युमिनियम इस्पात में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला एक डीऑक्सीडाइज़र है। इस्पात के कणों को परिष्कृत करने और उसकी प्रभाव प्रतिरोधकता को बेहतर बनाने के लिए उसमें थोड़ी मात्रा में एल्युमिनियम मिलाया जाता है।