对于不锈钢，随着合金添加，基本机械强度增加，但各组不锈钢的原子结构差异具有重要的影响。

与别的合金钢一样，只有马氏体不锈钢可通过热处理硬化。 沉淀硬化不锈钢通过热处理而强化，但对马氏体类型使用不同的机制。 通过适当的热处理形成小的颗粒，并且作为钢基体中的加强剂。 铁素体，奥氏体和双相不能通过热处理强化或硬化，但作为强化机制对冷加工有不同程度的响应。

铁素体类型在环境温度下具有有用的机械性能，但与奥氏体相比具有有限的延展性。 它们不是用于低温应用，因为在越过约600摄氏度的高温下失去冲击韧性和失去强度， 尽管已经成功地用于诸如汽车排气系统的应用。

奥氏体类型具有其自有的面心立方体‘fcc’原子排列，具有自己的特性。 在机械方面，它们在低温下具有好的延展性和冲击韧性。

与别的类型的不锈钢的重要物理性质差异在于它们是“非磁性的”，即具有低的相对磁导率， 只要它们全柔化就行。 它们还具有比别的不锈钢类型低的导热率和高的热膨胀率。双相类型具有奥氏体和铁素体的“混合”结构，具有这些类型的一些特性， 但从本质上来说，它们比铁素体或奥氏体类型具有强的机械强度。