按化學成分分類不銹鋼有Cr不銹鋼和Cr、Ni不銹鋼兩大類。影響不銹鋼腐蝕性能的主要是含C量和析出的碳化物，所以耐腐蝕不銹鋼含C量越低越好，通常C≤0.08%,但是，耐熱鋼的高溫力學性能則決定于其組織中穩定的碳化物沉淀相，所以耐熱鋼的含C量都較高，一般含碳量在0.20%以上。

1以鉻為主要合金元素，含Cr量一般在13%--30%之間。具有良好的耐氧化性介質腐蝕的能力和在高溫下耐空氣氧化能力，也可用作耐熱鋼。此種鋼的焊接性能較差。含鉻大于16%時，鑄態組織粗大，在400-525℃及550-700℃之間長期保溫，會出現“475℃”脆性相及σ相，使鋼變脆。475℃脆性與含Cr鐵素體的有序化現象有關。475℃脆性相及σ相脆性，可通過加熱到475℃以上然后快冷來改善。室溫脆性和焊后熱影響區的脆性也是鐵素體不銹鋼的基本問題之一，可采用真空精煉、加入微量元素(如硼、稀土及鈣等)或奧氏體形成元素(如Ni、 Mu、 N、 Cu等)的辦法加以改善。為了改善焊縫區與熱影響區的力學性能，通常還加入少量的Ti和Nb，以熱影響區晶粒長大。常用的鐵素體鋼有ZGCr17和ZGCr28。該類鋼的沖擊韌性低，在很多場合被含高鎳的奧氏體不銹鋼所取代。含Ni量超過2%、含N量超過0.15%的鐵素體鋼有良好的沖擊性能。

3奧氏體不銹鋼可分為四組，即Cr‐Ni系;Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu或 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系; Cr‐Mn‐N系和 Cr‐Ni‐Mn‐N系。Cr‐Ni系以著名的“18-8”為代表。Cr‐Ni‐Mo、 Cr‐Ni‐Cu、 Cr‐Ni‐Mo‐Cu系在Cr‐Ni系的基礎上加入2%-3%的鉬和銅(或二者同時加入)，以提高抗硫酸的腐蝕性，但鉬是鐵素體形成元素，為了奧氏體化，加鉬后含Ni量要適當增加。Cr‐Mn‐N系是節省Ni的合金。當含Cr量大于15%時，單獨加入猛并不能獲得理想的奧氏體組織，必須加入0.2%-0.3%的氮，要得到單一的奧氏體必須加入0.35%以上的氮。由于含N量過高往往使鑄件產生氣孔、疏松等缺陷，而加入適量的N和少量的Ni，即可得到單一奧氏體，這就出現Cr‐Ni‐Mn‐N系。當然要得到奧氏體、鐵素體復相組織，就不須加入更多的N和Ni。

2馬氏體不銹鋼包括馬氏體型不銹鋼和沉淀硬化型不銹鋼。在工程應用中，是以力學性能為主要目的。雖然這類鋼在大氣腐蝕和較緩和的腐蝕介質中(如水及某些有機介質)具有良好的抗腐蝕的能力，但其腐蝕性能往往檢驗項目。其化學成分的范圍是：Cr13%-17%，Ni2%-6%，C≤0.06%。金相組織中主要是低碳板條狀馬氏體，因此，具有優良的力學性能，強度指標是奧氏體不銹鋼的二倍以上，同時又具備良好的工藝性能，特別是焊接性能。因此在重要工程應用中占有極為重要的地位，是鑄造不銹鋼領域內的一個重要分支。

4復相鋼的金相組織通常是含有5%-40%的鐵素體，以改善合金的焊接性，增加強度和提高抗應力腐蝕能力。例如Cr28%-Ni10%-C0.30%的高碳高鉻合金鋼，具有良好的抗硫酸腐蝕能力，可制造鑄件使用。在此基礎上發展的可控制鐵素體型鋼，有較高的強度，且在硫酸鹽中有良好的抗應力腐蝕能力，常用于石油工業的裝置。

按金相組織分類，不銹鋼分為鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相(在奧氏體基體中有鐵素體)不銹鋼：