彈簧鋼一般均在彈性極限范圍內服役，承受載荷時不允許產生塑性變形，因此要求彈簧鋼經淬火、中溫回火后具有盡可能高的彈性極限和屈強比值（≥0.90)。
為了獲得彈簀所要求的性能，彈簧鋼采用較高的含碳量，碳素彈簧鋼通常在0.60%~0.85%范圍。如65、70鋼等的淬透性較差，其截面尺寸超過12mm時在油中就不能淬透，若用水淬火就容易開裂。對于截面尺寸較大、承受較重負荷的彈簧都是用合金鋼制造。
合金彈簧鋼的合碳量一般在0.50%~~0.70%之間，所含合金元素有Si、Mn、Cr、V等，它們的主要作用是提高鋼的淬透性和回火穩定性，強化鐵素體和細化晶粒，從而有效地改善彈簧鋼的力學性能。Si和Mn主要提高淬透性，同時也提高屈強比，且以Si的作用最突出，但它在熱處理時促進表面脫碳，Mn則使鋼易過熱，造成晶粒粗大。重要用途的彈簧鋼必須加入Cr、V、W等元素，Si--Cr彈簧鋼表面不易脫碳;Cr--V彈簀鋼不易過熱，晶粒細，不易長大粗化，耐沖擊性能好，高溫強度也高，其中Cr、V、W還有利于提高彈簧鋼的高溫強度。