Huvudkomponenterna i kolstålplattor är järn (Fe) och kol (C). Järn, som huvudmetall, utgör grundstrukturen i materialet, medan kol är nyckelelementet som bestämmer dess prestanda. Kolhalten varierar i allmänhet från 0,02 % till 2,1 %. Förändringar i kolinnehåll förändrar stålets hållfasthet, hårdhet och seghet, vilket gör det till kärnkällan för prestandaskillnader i kolstålplattor.
Förutom järn och kol kan kolstålplattor även innehålla små mängder mangan (Mn) och kisel (Si). Mangan förbättrar i första hand styrka och varmbearbetningsegenskaper, medan kisel hjälper till att förbättra stålets elasticitet och oxidationsbeständighet. Dessa element finns vanligtvis i små mängder men spelar en avgörande roll för att reglera materialets totala prestanda.
Kolstålplåtar innehåller även spårmängder av föroreningar som fosfor (P) och svavel (S), som i allmänhet kräver strikt kontroll. För hög fosforhalt minskar segheten, medan svavel kan påverka materialets bearbetnings- och svetsegenskaper. Därför kontrolleras föroreningar vanligtvis under smältningsprocessen för att säkerställa stabil kvalitet och tillförlitlig användning av kolstålplattor.