Thép với thành phần cấu tạo chính là từ hợp kim của sắt (Fe), với cacbon (C), từ 0,02% đến 2,06% theo trọng lượng. Ngoài ra thì còn có thêm một số nguyên tố khác
Các thành phần trên sẽ tăng độ cứng cho thép, bên cạnh đó hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỷ lệ của chúng trong thép nhằm mục đích kiểm soát các mục tiêu chất lượng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dể uốn, và sức bền kéo đứt.