Il tipo più comune di acciaio utilizzato per le rotaie è l'acciaio al carbonio. L'acciaio al carbonio si ottiene aggiungendo carbonio al ferro. La quantità di carbonio aggiunta determina la durezza e la resistenza dell'acciaio. Per le rotaie, viene utilizzato un alto contenuto di carbonio per creare un materiale resistente e durevole in grado di sopportare i carichi pesanti e le alte velocità del traffico ferroviario.
Oltre all'acciaio al carbonio, per le rotaie possono essere utilizzati anche altri tipi di acciaio. Questi includono acciai legati e acciai inossidabili. Gli acciai legati sono realizzati aggiungendo altri elementi all'acciaio, come cromo, nichel o molibdeno. Questi elementi possono migliorare la resistenza, la durezza e la resistenza alla corrosione dell'acciaio. Gli acciai inossidabili sono realizzati aggiungendo cromo e nichel all'acciaio. Questi elementi rendono l'acciaio resistente alla corrosione, cosa importante per le rotaie esposte agli elementi.
Il tipo di acciaio utilizzato per le rotaie dipende dall'applicazione specifica. Ad esempio, le rotaie utilizzate nelle linee ferroviarie ad alta velocità possono essere realizzate con un acciaio di qualità superiore rispetto alle rotaie utilizzate nelle linee a velocità inferiore. Le rotaie utilizzate in aree con elevati livelli di corrosione, come le zone costiere, possono essere realizzate in acciaio inossidabile.
