不锈钢有一个基本元素，即它们都含铬。在含量大约为12%时，该元素通过自发形成一种稳定的、透明的钝化膜来延缓腐蚀。较高的合金含量可通过强化薄膜和快速自我修复薄膜来提高抗腐蚀性。商业品牌的不锈钢铬含量上限约为30%。 图所示为某一含碳量下的铬一铁双合金相图。所谓的γ环区（奥氏体）是在铬含量约为11-13%情况下产生的。如果其它奥氏体形成元素增加的话，铬含量可扩大至约16-18% 。特别应该注意的是碳、氮和镍的影响，它们可扩大稳定奥氏体的范围。图5表明了碳和氮元素的加入对边界移动的影响。 如果不锈钢在加热和冷却过程中通过γ相区。它经过铁素体——奥氏体——马氏体转变，而称为马氏体不锈钢，一般这样的不锈钢是磁性的类似铁并且可以通过热处理使其硬化。 另一方面，含铬17%的合金（很少甚至没有奥氏体形成元素）位于γ环的外边，保留了铁素体结构，但通过热处理不能使其硬化。也有磁性（由于铁素体结构）称之为铁素体不锈钢，铁素体不锈钢在所有温度下为一同相。
不锈钢可以按组织特征、用途、化学成份、表面类别等多种方式进行分类。 常见的一种分类方法－不锈钢按其组织特征分为：奥氏体型、奥氏体－铁素体、铁素体型、马氏体型和沉淀硬化型五类。 奥氏体型钢(A)：主要合金元素为铬和镍，其次有钛、铌、钼、氮、锰等。具有稳定的奥氏体组织，加热无相变，无铁磁性。这类钢韧性高，脆性转变温度低，具有良好的耐蚀性和高温强度，较好的抗氧化性，良好的压力加工和焊接性能，但屈服强度较低，且不能采用热处理方法强化。 铁素体型钢(F)：主要合金元素为铬，其含量通常等于大于13%，不含镍，有些钢种还添加钼、钛、硫等。加热时无相变，且存在加热晶粒长大不可逆性，不能用热处理方法改变。高铬铁素体型不锈钢存在475℃和σ相析出产生的脆性，可用加热到550℃或800℃以上然后快冷加以消除。这类钢具有良好的抗氧化性介质的腐蚀能力，并具有良好的热加工性及一定的冷加工性能。但缺口敏感性和脆性转变温度较高，加热后对晶间腐蚀也较为敏感。 奥氏体－铁素体型钢（双相不锈钢）(A-F)：在18-8型奥氏体不锈钢的基础上添加更多的铬钼和硅元素，或降低含碳量制成。其屈服强度约为奥氏体型钢两倍，可焊性良好，韧性较高，应力腐蚀、晶间腐蚀及焊接热裂倾向较奥氏体型钢小。 马氏体型钢(M)：主要合金元素是铬，其含量13%以上，含碳量较高，热处理时有相变，可采用热处理方法强化。淬透性较高，含碳高的钢的钢空淬也能得到马氏体。钢在淬火回火状态使用，有较高的强度、硬度和耐磨性。 沉淀硬化型钢(PH)：经沉淀硬化热处理后具有高的强度，耐蚀性优于铁素体型钢而略低于奥氏体不锈钢板。
