刀具钢的化学成分必须均衡、精确，合金不可过量。规范公差必须要精密，以确保成品刀具高度稳定的质量。以下是刀具钢中最常见元素对材料性能影响的分析：
碳（C）
硬度的主要决定因素。但含碳量过多会使材料很难形成马氏体，因此必须通过深冷处理来达到高硬度。硬度与溶解到钢基体的碳含量有关。碳会将铬结合到碳化物中，因此会间接降低材料的抗腐蚀性能。
铬（Cr）
抗腐蚀性的主要决定因素。材料所能达到的抗腐蚀性能与溶解到钢基体中的铬含量有关，与名义成分无关。铬还是碳化物组成的主要决定因素。
钼（Mo）
驱动碳化物形成，在马氏体不锈钢钢种中，对硬度和抗腐蚀性能小有影响。
钒（V）
碳化物形成的主要元素。碳化钒非常稳定，热处理期间不会溶解。
氮（N）
和碳一样，氮是硬度的主要决定因素，但与碳不同的是，它不会对材料的抗腐蚀性能产生不良影响。氮不常用于这些应用中，因为传统钢生产方法，很难让氮达到很高含量。
硫（S）
形成硫化物杂质，容易引发点蚀这类不良影响。
锰（Mn）、磷（P）和硅（Si）
这些元素没有什么重要作用。一般原则是尽可能降低它们的含量。
有一点要切记，硬度和抗腐蚀性能与硬化之后基体的成分有关，而与钢的名义化学成分无关。这些元素含量过多，会在铸造期间形成大的初级碳化物，对成品刀具的硬度和抗腐蚀性能没有正面影响。
与细颗粒钢刀具相比，在同等硬度下，初级碳化物将使刀具变脆，很难磨利。含大颗粒初级碳化物的钢还会导致冲裁或冲压工具极易磨损。