прочность — способность материала выдерживать внешнюю нагрузку без разрушения. Количественно это свойство характеризуется пределом прочности и пределом текучести;
предел прочности — механическое напряжение, при превышении которого образец разрушается;
предел текучести — механическое напряжение, при превышении которого образец продолжает удлиняться при отсутствии нагрузки;
пластичность — способность стали изменять форму под действием нагрузки и сохранять ее после снятия нагрузки. Количественно характеризуется углом загиба и относительным удлинением при растяжении;
ударная вязкость — способность стали противостоять динамическим нагрузкам. Количественно оценивается работой, необходимой для разрушения специального образца, отнесенной к площади его поперечного сечения;
твердость — способность стали сопротивляться проникновению в нее других твердых тел. Количественно определяется нагрузкой, отнесенной к площади отпечатка при вдавливании стального шарика (метод Бринелля) или алмазной пирамиды (метод Виккерса).

плотность — масса вещества, заключенного в единичном объеме. Все металлы обладают высокой плотностью;
теплопроводность — способность передавать теплоту от более нагретых участков к менее нагретым;
электропроводность — способность пропускать электрический ток. Все металлы и их сплавы обладают высокой тепло- и электропроводностью.

окисляемость — способность вещества соединяться с кислородом. Окисляемость усиливается с повышением температуры металла. Низкоуглеродистые стали под действием влажного воздуха или воды окисляются с образованием ржавчины — оксидов железа;
коррозионная стойкость — способность металла не окисляться и не вступать в химические реакции с окружающими веществами;
жаростойкость — способность стали не окисляться при высокой температуре и не образовывать окалины;
жаропрочность — способность стали сохранять свои прочностные свойства при высокой температуре.

ковкость — способность стали принимать новую форму под действием внешних сил;
жидкотекучесть — способность стали в расплавленном состоянии заполнять узкие зазоры и пространства;
обрабатываемость резанием — свойство стали поддаваться механической обработке режущим инструментом;
свариваемость — способность стали образовывать высококачественное сварное соединение, не содержащее дефектов.

В состав стали кроме железа и углерода входят и другие химические элементы, которые содержатся в ней в малых количествах из-за несовершенства технологии производства либо специально вводятся в нее для придания особых свойств. В последнем случае эти элементы называются легирующими. Все элементы в стали условно подразделяются на полезные и вредные.

углерод — определяет прочность, вязкость и закаливаемость стали. Содержание углерода до 0,25 % не влияет на свариваемость. Увеличение содержания углерода в стали ухудшает ее свариваемость;
кремний — при содержании до 0,3% повышает пределы текучести и прочности, но ухудшает свариваемость и снижает ударную вязкость стали; при содержании до 0,6% улучшает упругие свойства стали;
марганец — при содержании до 1,8% оказывает незначительное влияние на свариваемость стали, но способствует ее закалке; при высоком содержании сварка затруднена, поскольку велика вероятность появления трещин;
хром — при содержании от 0,3% до 35% повышает твердость и прочность стали, однако снижает ее пластичность и вязкость. При высокой температуре образует карбиды, затрудняющие процесс сварки;
никель — улучшает прочностные и пластические свойства стали; на свариваемость практически не влияет;
молибден — улучшает прочностные характеристики стали, делает ее теплоустойчивой, увеличивает твердость стали и несущую способность конструкций при ударных нагрузках и высоких температурах. Затрудняет сварку, так как активно окисляется и выгорает;
ванадий — повышает вязкость и пластичность стали, улучшает ее структуру, способствует закалке, ухудшает свариваемость;
вольфрам — увеличивает твердость и работоспособность стали при высоких температурах, ухудшает свариваемость;
титан — повышает коррозионную стойкость стали, способствует образованию горячих трещин при сварке;
медь — повышает прочность и коррозионную стойкость стали, не влияет на свариваемость.

сера — придает красноломкость, т.е. большую хрупкость при высоких температурах, оказывает отрицательное влияние на свариваемость;
фосфор — придает хладноломкость — хрупкость при нормальных температурах, отрицательно влияет на свариваемость;
азот — увеличивает хрупкость стали и способствует ее старению;
кислород и водород — ухудшают структуру стали и способствуют повышению ее хрупкости.