Koolstof (C)Naarmate het koolstofgehalte in staal toeneemt, stijgen de vloeigrens, treksterkte en hardheid, maar de plasticiteit en slagvastheid nemen af. Wanneer het koolstofgehalte hoger is dan 0,23%, verslechtert de lasbaarheid van het staal. Daarom mag het koolstofgehalte van laaggelegeerd constructiestaal bij laswerkzaamheden over het algemeen niet hoger zijn dan 0,20%. Een hoog koolstofgehalte vermindert ook de weerstand van staal tegen atmosferische corrosie, en hoogkoolstofstaal dat in de open opslag ligt, roest gemakkelijk. Bovendien kan koolstof de brosheid bij lage temperaturen en de gevoeligheid voor veroudering van staal verhogen.
Silicium (Si)Silicium wordt als reductiemiddel en deoxidatiemiddel toegevoegd tijdens het staalproductieproces, waardoor gedeoxideerd staal 0,15-0,30% silicium bevat. Silicium kan de elasticiteitsgrens, vloeigrens en treksterkte van staal aanzienlijk verbeteren, waardoor het veelvuldig wordt gebruikt in elastisch staal. Een verhoging van de hoeveelheid silicium vermindert echter de lasbaarheid van het staal.
Mangaan (Mn)Bij de staalproductie is mangaan een goede deoxidatie- en ontzwavelingsfactor. Staal bevat doorgaans 0,30-0,50% mangaan. Mangaan kan de sterkte en hardheid van staal verhogen, de hardbaarheid van staal verbeteren, de warmverwerkbaarheid van staal verbeteren en de lasbaarheid van staal verminderen.
Fosfor (P)Over het algemeen is fosfor een schadelijk element in staal. Het verhoogt de brosheid van staal bij lage temperaturen, verslechtert de lasbaarheid, vermindert de plasticiteit en vermindert de buigsterkte bij lage temperaturen. Daarom wordt over het algemeen een fosforgehalte van minder dan 0,045% in staal vereist, en voor hoogwaardig staal liggen deze eisen lager.
Zwavel (S)Zwavel is onder normale omstandigheden ook een schadelijk element. Het maakt staal bros bij hoge temperaturen, vermindert de ductiliteit en taaiheid van staal en veroorzaakt scheuren tijdens het smeden en walsen. Zwavel is ook nadelig voor de lasprestaties en vermindert de corrosiebestendigheid. Daarom wordt over het algemeen een zwavelgehalte van minder dan 0,045% vereist, en de eisen voor hoogwaardig staal liggen lager. Het toevoegen van 0,08-0,20% zwavel aan staal kan de bewerkbaarheid verbeteren, en dit wordt over het algemeen 'vrij snijdend staal' genoemd.
Vanadium (V)Door vanadium aan staal toe te voegen, kunnen de korrelstructuur verfijnd worden en de sterkte en taaiheid verbeterd worden.
Niobium (Nb)Niobium kan de korrelgrootte verfijnen en de lasprestaties verbeteren.
Koper (Cu)Koper kan de sterkte en taaiheid verbeteren. Het nadeel is dat het tijdens warmbewerking bros kan worden en dat het kopergehalte in schrootstaal vaak hoger is.
Aluminium (Al)Aluminium wordt vaak gebruikt als deoxidatiemiddel in staal. Een kleine hoeveelheid aluminium wordt aan het staal toegevoegd om de korrelstructuur te verfijnen en de slagvastheid te verbeteren.