由于马氏体时效钢不是靠碳的过饱和固溶或碳化物沉淀，而是靠某些合金元素在时效时产生金属间化合物析出而强化的，因此，钢中的碳，与硫，磷一样，为有害杂质元素。要求碳含量愈低愈好，一般不应超过0.03%(对于重要用途，应低于0.01%)。钢中主要合金元素为镍，钴，钼，钛，
铬和锰在马氏体时效钢中可用来部分代替镍和钴，在近期发展的无钴钢种中还用钨代钼或用钒代钴。硅为杂质元素，其含量不应超过0.1%。铝一一般是作为炼钢时的脱氧剂而加入的，其残余量在0.05%～0.2%范围。此外还可用硼、锆、钙、镁和稀土元素等进行微量元素处理，以改善钢的某些性能。
