是對鋼的性能影響最大的基本元素。不同的碳含量依據(jù)鋼中雜質(zhì)元素含量和軋后冷卻條件的不同對于鋼的性能影響是不同的，隨著鋼中碳含量的增加，碳鋼在熱軋狀態(tài)下的硬度直線上升，塑性和韌性降低。在亞共析范圍內(nèi)，碳對抗拉強度的影響是，隨著碳含量增加，抗拉強度不斷提高，超過共析范圍后，抗拉強度隨碳含量的增加減緩，最后發(fā)展到隨碳含量的增加抗拉強度降低。另外，含碳量增加時碳鋼的耐蝕性降低，同時碳也使碳鋼的焊接性能和冷加工（沖壓、垃拔）性能變壞。
硅（Si）：
硅在碳鋼的含量≤0.50％。硅也是鋼中的有益元素。在沸騰鋼中，含硅量很低，硅是作為脫氧元素加入到鋼中。在鎮(zhèn)靜鋼中硅的含量一般為0.12～0.37％。硅增大了鋼液的流動性，除了形成非金屬夾雜外，硅溶于鐵素體中。隨著硅含量的提高，鋼的抗拉強度提高，屈服點提高，伸長率下降，鋼的面縮率和沖擊韌性顯著降低。
錳（Mn）：
在碳鋼中，錳是有益元素。錳是作為脫氧除硫的元素加入到鋼中的。對于鎮(zhèn)靜鋼來說，錳可以提高硅和鋁的脫氧效果，可以同硫形成硫化錳，相當程度上降低硫在鋼中的危害。錳對碳鋼的力學(xué)性能有良好的影響，它能提高鋼熱軋后的硬度和強度，原因是錳溶入鐵素體中引起固溶強化。因此，精煉過程中要按照技術(shù)要求嚴格穩(wěn)定控制各爐次的錳含量。
磷（P）：
一般來說，磷是鋼中的有害元素。它來源于礦石和生鐵等煉鋼原料。磷能提高鋼的強度，但使塑性和韌性降低，特別是使鋼的脆性轉(zhuǎn)折溫度急劇上升，即提高鋼的冷脆性（低溫變脆）。由于磷的有害影響，同時考慮到磷有較大的偏析，因而對其含量要嚴格的控制。但是在含碳量比較低的鋼種中，磷的冷脆危害比較小。在這種情況下，可以用磷來提高鋼的強度，如鞍鋼生產(chǎn)的高強度IF鋼就需要加入磷。另外，在適當?shù)那闆r下，還利用磷的其他一些有益作用，如增加鋼的抗大氣腐蝕能力，如集裝箱用鋼；提高磁性，如電工硅鋼；改善鋼材的易切削加工性，減少熱軋薄板的粘結(jié)等。
硫（S）:
一般來說，硫是有害元素，他主要來自于煉鐵、煉鋼時加入的原材料和燃燒產(chǎn)物，二氧化硫。硫最大的為危害是引起鋼在熱加工時開裂，即產(chǎn)生所謂的熱脆。硫能提高鋼材的切削加工性，這是硫的有益作用。
氮（N）：
鋼中的氮來自爐料，同時，在冶煉、澆鑄時鋼液也會從爐氣和大氣中吸收氮。氮引起碳鋼的淬火時效和形變時效，從而對碳鋼的性能發(fā)生顯著的影響。由于氮的時效作用，鋼的硬度、強度固然提高，但是塑性和韌性降低，特別是在形變時效的情況下，塑性和韌性的降低比較顯著。因此，對于普通低合金鋼來說，時效現(xiàn)象是有害的，因而氮是有害元素。但對于一些細晶粒鋼以及含釩、鈮鋼，由于氮化物的強化細化晶粒作用，氮成為有益元素。另外，作為合金元素，氮在不銹耐酸鋼中得到應(yīng)用，此外，氮化處理方法能使機器零件獲得極好的綜合力學(xué)性能，從而使零件的使用壽命延長。
氫（H）：
鋼中的氫是由銹蝕含水的爐料或從含有水蒸氣的爐氣中吸收的。氫對鋼的危害是很大的。一是引起氫脆，即在低于鋼材極限應(yīng)力的作用下，經(jīng)一定的時間后，在無任何預(yù)兆的情況下突然斷裂，往往造成災(zāi)難性的后果。二是導(dǎo)致鋼材內(nèi)部產(chǎn)生大量細微裂紋缺陷——白點，在鋼材縱端面上呈光滑的銀白的斑點，在酸洗后的端面上呈較多的發(fā)絲狀裂紋，白點使鋼材的延伸率顯著下降，尤其是端面收縮率和沖擊韌性降低得更多，有時可能接近于零值。因此具有白點的鋼是不能用的，這類缺陷主要發(fā)生在合金鋼中。
氧（O）及其他非金屬夾雜物：
氧在鋼中的溶解度很低，幾乎全部以氧化物夾雜形式存在于鋼中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，鋼中還存在FeS、MnS、硅酸鹽、氮化物及磷化物等。這些夾雜物破壞了鋼的基體的連續(xù)性，在靜載荷和動載荷的情況下往往成為裂紋的起點。這些非金屬夾雜物的各種狀態(tài)不同程度的影響到鋼的各種性能，尤其是對于鋼的塑性、韌性、疲勞強度和抗腐蝕性等危害很大。因此，對于非金屬夾雜物應(yīng)嚴格控制。