Oțelul inoxidabil este compus din fier, carbon și crom. Oțelul inoxidabil modern poate conține și alte elemente, cum ar fi nichel, niobiu, molibden și titan. Elementele de nichel, molibden, niobiu și crom îmbunătățesc rezistența la coroziune a oțelului inoxidabil.
În 1913, metalurgistul englez Harry Brearly, care lucra la un proiect de îmbunătățire a butoaielor de pușcă, a descoperit că adăugarea de crom la oțeluri cu conținut scăzut de carbon conferă rezistență la pete. Adăugarea unui crom de minimum 12% la oțel este ceea ce îl face să reziste la rugină sau să pată "mai puțin" în comparație cu alte tipuri de oțel.
Cromul din oțel se combină cu oxigenul din atmosferă pentru a forma un strat subțire, invizibil de oxid de crom, care se numește film pasiv. Deoarece dimensiunile atomilor de crom și oxizii lor sunt asemănătoare, se împachetează strâns împreună pe suprafața metalului, formând un strat stabil cu doar câteva atomi groși.
Austenitic, feritic și martensitic sunt cele trei tipuri principale de oțel inoxidabil. Oțelurile inoxidabile austenitic au o structură cristalină austenitică, care este o structură cristalină cristalică centrat pe față. Oțelurile inoxidabile feritice au o rezistență redusă la coroziune, datorită conținutului scăzut de crom și nichel. Cu toate acestea, oțelurile feritice au, în general, proprietăți de inginerie mai bune decât clasele austenitice și sunt de obicei mai accesibile. Oțelurile inoxidabile martensitic nu sunt la fel de rezistente la coroziune ca oțelurile austenitice și feritice, dar sunt extrem de puternice și pot fi întărite prin tratament termic.
