Nerūdijančio plieno klasifikavimas yra įmanomas dėl jų skirtingos mikrostruktūros. Iš keturių kategorijų dvi populiariausios yra feritinis ir austenitinis nerūdijantis plienas. Šių lydinių mikrostruktūra yra vidinis kristalų išdėstymas. Kristalų išdėstymas lemia lydinio mechanines ir chemines savybes. Feritinio nerūdijančio plieno mikrostruktūra susideda iš ferito kristalų. Feritiniai kristalai yra geležies forma, kurioje yra anglies pėdsakų, iki 0, 025%. Feritiniai kristalai linkę sugerti ribotą anglies kiekį. Taip yra dėl savo kūno centre esančios kubinių kristalų struktūros. Išdėstymas yra toks, kad kiekviename kampe yra geležies atomas, išskyrus vieną centre. Juodieji atomai šiame centre suteikia feritinio nerūdijančio plieno magnetizmą. Kita vertus, austenitinis nerūdijantis plienas yra γ fazės geležis, kuri yra geležies alotropas. Aukštoje temperatūroje, svyruojančioje nuo 1674 iki 2541 laipsnių pagal Farenheitą, alfa geležis išgyvena fazės perėjimą. Todėl α geležis transformuojama iš į kūną orientuoto kubo ar BCC struktūros į veidą centruotą kubą ar FCC struktūrą. Ši pakeista geležies struktūra vadinama austenitu.
