钢的基本元素为铁（Fe）,普通碳素钢中占99%,此外还有碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等杂质元素,及硫（S）、磷（P）、氧（O）、氮（N）等有害元素,这些总含量约1%,但对钢材力学性能却有很大影响.
碳：除铁以外最主要的元素.碳含量增加,使钢材强度提高,塑性、韧性,特别是低温冲击韧性下降,同时耐腐蚀性、疲劳强度和冷弯性能也显著下降,恶化钢材可焊性,增加低温脆断的危险性.一般建筑用钢要求含碳量在0.22% 以下,焊接结构中应限制在0.20%以下.
硅：作为脱氧剂加入普通碳素钢.适量硅可提高钢材的强度,而对塑性、冲击韧性、冷弯性能及可焊性无显著的不良影响.一般镇静钢的含硅量为0.10%～0.30%,含量过高（达1%) , 会降低钢材塑性、冲击韧性、抗锈性和可焊性.
锰：是一种弱脱氧剂.适量的锰可有效提高钢材强度,消除硫、氧对钢材的热脆影响,改善钢材热加工性能,并改善钢材的冷脆倾向,同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性.普通碳素钢中锰的含量约为0.3%～0.8%.含量过高（达1.0%～1.5%以上）使钢材变脆变硬,并降低钢材的抗锈性和可焊性.
硫：有害元素.引起钢材热脆,降低钢材的塑性、冲击韧性、疲劳强度和抗锈性等.一般建筑用钢含硫量要求不超过0.055%,在焊接结构中应不超过0.050%.
磷：有害元素.虽可提高强度、抗锈性,但严重降低塑性、冲击韧性、冷弯性能和可焊性,尤其低温时发生冷脆,含量需严格控制,一般不超过0.050%,焊接结构中不超过0.045%.
氧：有害元素.引起热脆.一般要求含量小于0.05%.
氮：能使钢材强化,但显著降低钢材塑性、韧性、可焊性和冷弯性能,增加时效倾向和冷脆性.一般要求含量小于0.008%.