1. Anglis (C): Padidėjus anglies kiekiui pliene, didėja takumo riba ir tempiamasis stipris, tačiau mažėja plastiškumas ir smūginis stipris. Tačiau, kai anglies kiekis viršija 0,23 %, plieno suvirinamumas blogėja. Todėl mažai legiruoto konstrukcinio plieno, naudojamo suvirinimui, anglies kiekis paprastai neviršija 0,20 %. Padidėjęs anglies kiekis taip pat sumažina plieno atsparumą atmosferos korozijai, o didelio anglies kiekio plienas lengvai koroduoja atvirame ore. Be to, anglis gali padidinti plieno trapumą šalčiui ir jautrumą senėjimui.

2. Silicis (Si): Silicis yra stiprus deoksidantas plieno gamybos procese, o silicio kiekis grūdintame pliene paprastai yra 0,12–0,37 %. Jei silicio kiekis pliene viršija 0,50 %, silicis vadinamas legiruojamuoju elementu. Silicis gali žymiai pagerinti plieno tamprumo ribą, takumo stiprumą ir tempiamąjį stiprumą, todėl yra plačiai naudojamas kaip spyruoklinis plienas. Į grūdintą ir atleistą konstrukcinį plieną įdėjus 1,0–1,2 % silicio, stiprumas gali padidėti 15–20 %. Kartu su siliciu, molibdenu, volframu ir chromu jis gali pagerinti atsparumą korozijai ir oksidacijai, todėl gali būti naudojamas karščiui atsparaus plieno gamybai. Mažo anglies kiekio plienas, kuriame yra 1,0–4,0 % silicio ir kuris pasižymi itin dideliu magnetiniu pralaidumu, naudojamas kaip elektrotechninis plienas elektrotechnikos pramonėje. Padidinus silicio kiekį, sumažėja plieno suvirinamumas.

3. Manganas (Mn): Manganas yra gera deoksidatoriaus ir sieros šalinimo medžiaga. Paprastai pliene yra 0,30–0,50 % mangano. Kai į anglinį plieną pridedama daugiau nei 0,70 % mangano, jis vadinamas „manganiniu plienu“. Palyginti su įprastu plienu, jis yra ne tik pakankamai tvirtas, bet ir stipresnis bei kietesnis, o tai pagerina plieno grūdinamumą ir karštojo apdirbamumo savybes. Plienas, kuriame yra 11–14 % mangano, pasižymi itin dideliu atsparumu dilimui ir dažnai naudojamas ekskavatoriaus kaušuose, rutulinių malūnų įdėkluose ir kt. Padidėjus mangano kiekiui, plieno atsparumas korozijai mažėja, o suvirinimo savybės sumažėja.

4. Fosforas (P): Paprastai fosforas yra kenksmingas plieno elementas, kuris pagerina plieno stiprumą, tačiau sumažina plieno plastiškumą ir tvirtumą, padidina plieno šaltąjį trapumą, pablogina suvirinimo ir šaltojo lenkimo savybes. Todėl paprastai reikalaujama, kad fosforo kiekis pliene būtų mažesnis nei 0,045 %, o aukštos kokybės plieno reikalavimas yra mažesnis.

5. Siera (S): Įprastomis sąlygomis siera taip pat yra kenksmingas elementas. Dėl karščio plieno tampa trapus, sumažėja plieno tąsumas ir tvirtumas, kalimo ir valcavimo metu gali atsirasti įtrūkimų. Siera taip pat neigiamai veikia suvirinimo savybes ir mažina atsparumą korozijai. Todėl sieros kiekis paprastai yra mažesnis nei 0,055 %, o aukštos kokybės pliene – mažesnis nei 0,040 %. Į plieną įdėjus 0,08–0,20 % sieros, galima pagerinti jo apdirbamumą, todėl jis paprastai vadinamas automatinio pjovimo plienu.

6. Aliuminis (Al): aliuminis yra dažniausiai naudojamas plieno deoksidatorius. Į plieną įdėjus nedidelį kiekį aliuminio, galima sumažinti grūdelių dydį ir pagerinti smūginį atsparumą; aliuminis taip pat pasižymi atsparumu oksidacijai ir korozijai. Aliuminio, chromo ir silicio derinys gali žymiai pagerinti plieno atsparumą lupimui aukštoje temperatūroje ir korozijai aukštoje temperatūroje. Aliuminio trūkumas yra tas, kad jis veikia plieno karštojo apdirbimo, suvirinimo ir pjovimo savybes.

7. Deguonis (O) ir azotas (N): Deguonis ir azotas yra kenksmingi elementai, kurie gali patekti iš krosnies dujų, kai metalas lydomas. Deguonis gali padaryti plieną trapų karštyje, ir jo poveikis yra stipresnis nei sieros. Azotas gali padaryti plieno trapumą šaltyje panašų į fosforo. Azoto senėjimo poveikis gali padidinti plieno kietumą ir stiprumą, tačiau sumažinti tąsumą ir tvirtumą, ypač deformacinio senėjimo atveju.

8. Niobis (Nb), vanadis (V) ir titanas (Ti): Niobis, vanadis ir titanas yra grūdelių rafinavimo elementai. Tinkamai pridėjus šių elementų, galima pagerinti plieno struktūrą, rafinuoti grūdelius ir žymiai padidinti plieno stiprumą bei tvirtumą.