Klasifikasi keluli tahan karat dimungkinkan oleh struktur mikro yang berbeza. Daripada empat kategori, dua yang paling popular ialah keluli tahan karat ferit dan austenit. Struktur mikro aloi ini ialah susunan dalaman kristal. Susunan kristal menentukan sifat mekanikal dan kimia aloi. Struktur mikro keluli tahan karat ferit terdiri daripada kristal ferit. Hablur ferit ialah sejenis besi yang mengandungi jumlah surih karbon, sehingga 0.025 peratus . Kristal feritik cenderung untuk menyerap jumlah karbon yang terhad. Ini kerana struktur kristal padu berpusat badannya. Susunannya sedemikian rupa sehingga terdapat atom besi di setiap sudut kecuali satu di tengah. Atom ferus di pusat ini memberikan keluli tahan karat ferit kemagnetannya. Keluli tahan karat Austenit pula ialah besi fasa, iaitu alotrop besi. Pada suhu tinggi antara 1674 hingga 2541 darjah Fahrenheit, besi alfa mengalami peralihan fasa. Oleh itu, besi diubah daripada kiub berpusat badan atau struktur BCC kepada kiub berpusat muka atau struktur FCC. Struktur besi yang diubah ini dipanggil austenit.
