眾所周知，黃金是最耐腐蝕的金屬之一，這是因為其電極電位最高，能量（內能）最低，原子核外電子最不易丟失，故惰性大、化學穩定性好，這就像一個身體強健、免疫力強、不易受細菌及病毒感染的人一樣。而鋁、鉻也很“耐蝕”，但它們本質上卻是極活潑的金屬，即電極電位很低，能量高，按理應易丟失核外電子。其“耐蝕”的原因是它們的表麵瞬間就可與介質中的氧形成一層致密、穩定並且牢固附於基體上的鈍化膜——三氧化二鋁膜或三氧化二鉻膜，這層膜阻止了金屬與介質的繼續作用，保護了基體金屬，就像一個體弱的人穿了一身嚴實的防護服一樣不會受到外來病毒的侵害。
一般的鋼鐵電極電位低，也即化學穩定性差，就像一個身體較虛弱、免疫力較低的人，易受周圍腐蝕介質的作用而腐蝕生鏽；並且所產生的鏽層疏鬆，易溶解，不能形成保護性阻擋層，腐蝕會不斷進行下去。再說，一般鋼鐵內部均為電極電位不同的多種相構成的混合組織，也為與電解質溶液接觸時產生的電化學腐蝕創造了條件。但人們發現，在碳鋼中加入鉻元素達到12％時，鋼基體的電極電位會明顯突升，就像一個身體虛弱的人吃了某種“補品”或提高免疫力的“藥”達一定量後，變為抵抗力強的健康人一樣，鋼的化學穩定性明顯升高，不易腐蝕；同時，鋼中鉻含量達到12％時，鋼基體就像金屬鋁、鉻那樣，與氧接觸的瞬間就能形成覆蓋整個表麵的牢固、致密、穩定的三氧化二鉻（Cr2O3）保護膜，而使其更耐腐蝕，這就像一個身體健康，免疫力強的人又穿上了安全防護服，更不怕風吹雨打及病毒侵襲了。
這樣，就形成了最初級的所謂馬氏體不鏽鋼。
如繼續增加鉻含量達到17％時，則變為電極電位更高，又為單相鐵素體的所謂鐵索體不鏽鋼，並且其形成的Cr2O3鈍化膜更加厚實，所以耐蝕性更好。
如在含鉻較多的鐵素體不鏽鋼基礎上加入較多的鎳、錳等元素，則形成（單相）奧氏體不鏽鋼，此鋼的原子排列比鐵素體的緊密，電極電位更高，加上有更多的鉻和鎳等元素，其耐蝕性又比鐵素體的好得多，具有最佳的耐蝕性。
由於碳損害鋼的耐蝕性能，為此，不鏽鋼多為低碳、甚至超低碳的。為進一步提高不鏽鋼的某方麵性能，還常加入鉬、銅、氮、鈦、铌、稀土等元素，發展出各種特性的不鏽鋼。常用的不鏽鋼主要有以下幾類：
1.馬氏體不鏽鋼
這類鋼的碳含量範圍較寬，約在0.1％～1.0％之間，鉻含量約在12％～18％之間，因在高溫空冷或水冷後組織為馬氏體而稱馬氏體不鏽鋼。典型牌號有1Cr13、2Cr13、3Cr13、4Cr13、9Cr18等，其強度、硬度較高。
但由於合金元素少而單一，成本低，隻在氧化性介質（如大氣、蒸汽、氧化性酸）中耐蝕性較好。其中1Cr13、2Cr13常用做耐蝕結構零件，如汽輪機葉片、鍋爐管附件、螺栓等，而4Cr13、9Cr18常用於耐蝕手術刀、刮胡刀、切菜刀、彈簧、軸承等。
2.鐵素體不鏽鋼
這類鋼含碳量較低（一般小於0.15％），鉻含量較高（13％～28％），高溫或室溫下均為單相鐵素體。其耐蝕性優於馬氏體不鏽鋼，並且易成形易焊接，但價格較貴。常用於製造耐硝酸、有機酸及其鹽、堿、磷酸、硫化氫的結構件和抗高溫氧化結構件，也常用於裝飾型材及廚具等方麵。典型牌號如0Cr13、1Cr17、1Cr28、1Cr17Mo2Ti 等。
3.奧氏體不鏽鋼
這類鋼多具有低碳（一般小於0.12％）、高鉻（大於17％）和較高鎳（大於8％）的成分特點，因高溫、低溫下均為單相奧氏體而得名。其成本最高，但耐蝕性最好，並且易成形易焊接，無磁性。在化工、食品、醫藥及建築裝飾方麵應用最廣。典型鋼號有0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti、0Cr17Mn13Mo2N，這類鋼還可做耐熱鋼及低溫鋼使用。
此外，還有更強韌、更抗應力腐蝕的奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼，強硬度更高的沉澱硬化型超高強度不鏽鋼等鋼種。
不鏽鋼經高鉻酸或其鹽、草酸等強氧化劑處理後，其表麵會形成薄而透明的氧化膜，隨處理的程度不同，氧化膜會呈現藍、金、紫、綠、黑等色彩，得到所謂彩色不鏽鋼。