Hovedforskjellen mellom austenittisk og martensittisk rustfritt stål er at krystallstrukturen til austenittisk rustfritt stål er en ansiktssentrert kubisk struktur, mens krystallstrukturen til martensittisk rustfritt stål er en kroppssentrert kubisk struktur.
Det er fire hovedgrupper av rustfritt stål i henhold til krystallstrukturen til stålet: austenittisk, ferritisk, martensittisk og dupleks. Denne mikrostrukturen til disse legeringene avhenger av legeringselementene som er tilstede i dem; således har disse legeringene også forskjellige legeringselementer.
