含碳量：一般为中碳，碳的质量分数为 0.3% - 0.6%，这保证了材料具有较高的强度和硬度，较高的淬透性以及较好的塑性、韧性。
合金元素：加入的合金元素有 Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V 等。其中 Cr、Mn、Si、Ni 合金元素的作用是强化铁素体和提高淬透性；W、Mo 合金元素是为了防止回火脆性；Cr、W、Si 合金元素能提高相变温度，使模具在交替受热与冷却过程中不致发生相变而发生较大的容积变化，从而提高其抗热疲劳的能力；另外，W、Mo、V 等在回火时以碳化物二次硬化，使热作模具钢在较高温度下仍保持相当高的硬度。