Klassificeringen av rostfria stål möjliggörs av deras olika mikrostruktur. Av de fyra kategorierna är de två mest populära ferritiska och austenitiska rostfria stål. Mikrostrukturen hos dessa legeringar är det inre arrangemanget av kristaller. Arrangemanget av kristaller bestämmer de mekaniska och kemiska egenskaperna hos legeringen. Mikrostrukturen hos ferritiskt rostfritt stål består av ferritkristaller. Ferritiska kristaller är en form av järn som innehåller spårmängder av kol, upp till 0,025 procent . Ferritiska kristaller tenderar att absorbera en begränsad mängd kol. Detta beror på dess kroppscentrerade kubiska kristallstruktur. Arrangemanget är sådant att det finns en järnatom i varje hörn utom en i mitten. Järnatomerna i detta centrum ger det ferritiska rostfria stålet dess magnetism. Austenitiskt rostfritt stål, å andra sidan, är -fasjärn, vilket är en allotrop av järn. Vid höga temperaturer från 1674 till 2541 grader Fahrenheit genomgår alfajärn en fasövergång. Därför omvandlas järn från kroppscentrerad kub eller BCC-struktur till ansiktscentrerad kub eller FCC-struktur. Denna förändrade struktur av järn kallas austenit.
