Baja tahan karat biasanya diklasifikasikan berdasarkan struktur mikronya, yang ditentukan oleh komposisi kimianya dan cara pengolahannya. Klasifikasi baja tahan karat yang paling umum adalah:
Baja tahan karat austenitik: Baja tahan karat jenis ini bersifat non-magnetik dan memiliki struktur kristal kubik berpusat muka (FCC). Ini mengandung kromium dan nikel tingkat tinggi, yang memberikan ketahanan korosi yang sangat baik dan sifat mekanik yang baik. Baja tahan karat austenitik umumnya digunakan pada aplikasi yang memerlukan ketahanan korosi tingkat tinggi, seperti pada industri makanan dan minuman, peralatan medis, dan aplikasi arsitektur.
Baja tahan karat feritik: Baja tahan karat feritik bersifat magnetis dan memiliki struktur kristal kubik berpusat pada tubuh (BCC). Ini mengandung kromium tingkat tinggi, tetapi sedikit atau tanpa nikel. Baja tahan karat feritik memiliki ketahanan korosi yang baik, namun sifat mekaniknya lebih rendah dibandingkan baja tahan karat austenitik. Ini biasanya digunakan dalam sistem pembuangan otomotif, peralatan, dan aplikasi arsitektur.
Baja tahan karat martensit: Baja tahan karat martensit bersifat magnetis dan memiliki struktur kristal BCC. Ini mengandung kromium tingkat tinggi dan karbon tingkat sedang. Baja tahan karat martensitik mempunyai kekuatan dan kekerasan yang tinggi, namun ketahanan terhadap korosi lebih rendah dibandingkan dengan baja tahan karat austenitik dan feritik. Ini biasanya digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan kekuatan tinggi, seperti pada peralatan makan, pisau, dan komponen luar angkasa.
Baja tahan karat dupleks: Baja tahan karat dupleks memiliki struktur mikro campuran baja tahan karat austenitik dan feritik, yang memberikan kombinasi kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi. Baja tahan karat dupleks umumnya digunakan dalam aplikasi yang memerlukan kekuatan tinggi dan ketahanan terhadap korosi, seperti dalam pemrosesan kimia, minyak dan gas, serta aplikasi kelautan.
Baja tahan karat pengerasan presipitasi: Baja tahan karat pengerasan presipitasi adalah jenis baja tahan karat yang dapat diberi perlakuan panas untuk mencapai kekuatan dan kekerasan yang tinggi. Ini mengandung kromium, nikel, dan elemen paduan lainnya dalam jumlah tinggi. Baja tahan karat pengerasan presipitasi umumnya digunakan di ruang angkasa dan aplikasi berkinerja tinggi lainnya.

