L'acier inoxydable est composé de fer, de carbone et de chrome. L'acier inoxydable moderne peut également contenir d'autres éléments, tels que le nickel, le niobium, le molybdène et le titane. Les éléments de nickel, molybdène, niobium et chrome améliorent la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable.
En 1913, le métallurgiste anglais Harry Brearly, qui travaillait sur un projet d'amélioration des canons de fusil, a découvert que l'ajout de chrome à l'acier à faible teneur en carbone lui confère une résistance aux taches. L'ajout d'un minimum de 12% de chrome à l'acier est ce qui le rend résistant à la rouille ou aux taches « moins » par rapport aux autres types d'acier.
Le chrome de l'acier se combine avec l'oxygène de l'atmosphère pour former une fine couche invisible d'oxyde contenant du chrome, appelée film passif. Comme les tailles des atomes de chrome et de leurs oxydes sont similaires, ils s'entassent étroitement à la surface du métal, formant une couche stable de seulement quelques atomes d'épaisseur.
Austénitique, ferritique et martensitique sont les trois principaux types d'acier inoxydable. Les aciers inoxydables austénitiques ont une structure cristalline austénitique, qui est une structure cristalline cubique à face centrée. Les aciers inoxydables ferritiques ont une résistance à la corrosion réduite, en raison de leur faible teneur en chrome et en nickel. Cependant, les aciers ferritiques ont généralement de meilleures propriétés techniques que les nuances austénitiques et sont généralement plus abordables. Les aciers inoxydables martensitiques ne sont pas aussi résistants à la corrosion que les aciers austénitiques et ferritiques, mais ils sont extrêmement solides et peuvent être durcis par traitement thermique.
