دسته بندی فولادهای زنگ نزن بر مبنای اختلاف در ساختار و ترکیب شیمیایی آنها بوده که بر این اساس به پنج گروه اصلی زیر تقسیم می‌شوند:
1- فولاد زنگ‌ نزن فریتی
2- فولاد زنگ نزن مارتنزیتی
3- فولاد زنگ‌ نزن آستنیتی
4- فولاد زنگ‌ نزن آستنیتی-فریتی
5- فولاد زنگ‌ نزن رسوب سختی

خانواده استنلس استیل

فولادهای زنگ‌ نزن فریتی

این آلیاژها معمولا 11 تا 30 درصد کروم دارند و مقدار کربن آن‌ها کم‌تر از 0.12 درصد می‌باشد. سایر عناصر آلیاژی به مقدار کم و برای بهبود مقاومت به‌ خوردگی و یا خواصی از قبیل قابلیت ماشین‌کاری اضافه می‌شوند. در فولادهای زنگ‌نزن فریتی به‌علت مقدار کم کربن معمولا دگرگونی آستنیت به فریت انجام نمی‌شود و از این رو عملیات حرارتی‌ پذیر نیستند. اما، بیش‌تر فولادهای زنگ‌ نزن فریتی با مقدار کمی کربن اگر از دماهای بالا آب‌دهی شوند مقداری سخت می‌شوند. به‌دلیل قابلیت جوشکاری، شکل پذیری بهتر و مقاومت به‌ خوردگی خوب باید میزان کربن و نیتروژن این فولادها را در حد خیلی کم نگه داشت.

فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی

این فولادها 12 تا 17 درصد کروم و 0.1 تا 1 درصد کربن دارند. با عملیات حرارتی سخت می‌شوند و شبیه به فولادهای ساده کربنی، مارتنزیت تشکیل می‌دهند. اگر مقدار کربن آن‌ها حدود 1% باشد و عملیات حرارتی مناسبی به‌ کار رود خیلی سخت می‌شوند. مقدار کمی از عناصر دیگر برای بهبود مقاومت به‌ خوردگی، استحکام و چقرمگی به آن‌ها اضافه می‌شود.
روش اصلی سخت کردن این آلیاژ استحاله فاز آستنیت به مارتنزیت با خنک کردن ان در هوا یا روغن است.

فولادهای زنگ نزن آستنیتی

این فولادها آلیاژهای سه‌ تایی با 6 تا 22 درصد نیکل می‌باشند. شبیه به فولادهای زنگ‌نزن فریتی، با عملیات حرارتی نمی‌توانند سخت شوند. اما معمولا در دمای محیط ساختار آن‌ها آستنیتی است، شکل‌ پذیرترند و معمولا مقاومت به‌ خوردگی بهتری نسبت به فولادهای زنگ‌نزن فریتی دارند. برای جلوگیری از خوردگی بین دانه‌ ای، روی بیش‌تر فولادهای زنگ‌نزن آستنیتی باید عملیات حرارتی خاصی انجام شود و یا ترکیب شیمیایی آن‌ها اصلاح شود.

فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی ( دوتایی )

فولادهای زنگ نزن آستنیتی-فریتی که به آنها فولاد زنگ نزن دوتایی یا دوپلکس نیز می گویند از پرکاربردترین نوع این فولادها هستند. در ریز ساختار این فولادها، 5 تا 40 درصد فریت وجود دارد که در زمینه آستنیتی آن پخش شده است و بسته به نوع خاص آلیاژ و اینکه از عناصر فریت زا یا آستنیت زا استفاده شده باشد، متفاوت است. فولاد زنگ نزن آستنیتی-فریتی قابلیت جوشکاری خوبی داشته که به علت وجود فاز فریت بوده و نیز مقاوم در برابر خوردگی می باشد. همچنین این فولادها در برابر خستگی مقاومت خوبی داشته و نسبت به فولاد زنگ نزن فریتی چقرمگی و داکتیلیته بهتری دارد.

فولادهای زنگ نزن رسوب سختی

این آلیاژها معمولا 10 تا 30 درصد کروم و مقدار متغیری نیکل و مولیبدن دارند. با اضافه کردن تیتانیم، آلومینیم و مس فاز رسوب سختی تشکیل می‌شود. این آلیاژها برای بسیاری از کاربردها مناسب‌ بوده و بدون کاهش چشم‌گیری در مقاومت به‌ خوردگی دارای استحکام مکانیکی بالایی می‌باشند. بیش‌تر این آلیاژها حتی در دماهای بالا استحکام مطلوبی دارند.