碳素钢的含碳量小于2.1%，在常用的碳素钢中一般含碳量约0.05%~1. 4%。同时，由于炼钢方法的限制，钢不可避免地含有硫、磷、锰、硅等杂质。碳及这些杂质对钢的性能的影响如下:
1)碳(C)
碳是钢中主要元素之一，对钢的性能影响也最大。一般来说随着含碳量的增加，钢的强度极限和硬度(HB)将不断提高，而塑性和韧性(AK)则不断降低。但是对于碳素钢而言，当含碳量超过0.9%时，钢的强度极限反而会降低。
2)硫(S)
硫是炼钢时由矿石与燃料带到钢中的杂质，它是钢中的一种有害元素。硫在钢中与铁化合形成FeS，它的熔点低(985℃)，使钢材在热加工时容易开裂，这种现象称为“热脆”。因此，钢中硫的含量必须严格控制:普通钢，S的含量<0.050%;优质钢，S的含量<0. 035%;高级优质钢，S的含童<0. 025%。
3)磷(P)
磷是炼钢时由矿石带到钢中的。一般来说.磷在钢中也是一种有害元素。磷虽能使钢的强度、硬度增加，但会引起塑性、冲击韧性显著降低，特别是在低温时使钢材显著变脆，这种现象称为”冷脆”。因此，钢中磷的含量也必须严格控制:普通钢，P的含量<0. 045%;优质钢，P的含量<0.035%;高级优质钢，P的含量<0. 025%。
4)锰(Mn)
锰是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。由于锰可以与硫形成高熔点((1 600℃)的MnS，能消除硫的有害作用，并能提高钢的强度和硬度，因此，锰在钢中是一种有益的元素，碳素钢中含锰量为0.25%~0.8%.
5)硅(Si)
硅也是炼钢时作为脱氧剂而加入钢中的元素。硅能使钢的强度、硬度增加。由于钢中硅的含量一般不超过0.4%，因此它对钢的性能影响不大。
碳素钢中，这些元素的含量直接影响钢材的力学性能，在一般悄况下，适当提高碳、锰、硅的含最可以提高钢材的强度，但不同程度地降低塑性、冲击韧性和可焊性，硫、磷在大多数情况下是有害杂质，而在某些特殊用途的钢中，它们又是获得特殊性能的有利元素，例如含磷的铜钢，可以提高在大气中的耐蚀性，目前我国生产的C, W , Mn,Cu, P, Ti之类的低合金高强度钢就是其中的一个例子。不过在这些钢中，磷是合金元素，不再是杂质。
