Het meest voorkomende type staal dat voor rails wordt gebruikt, is koolstofstaal. Koolstofstaal wordt gemaakt door koolstof aan ijzer toe te voegen. De hoeveelheid toegevoegde koolstof bepaalt de hardheid en sterkte van het staal. Voor rails wordt een hoog koolstofgehalte gebruikt om een sterk en duurzaam materiaal te creëren dat bestand is tegen de zware belastingen en hoge snelheden van het treinverkeer.
Naast koolstofstaal kunnen ook andere staalsoorten voor rails worden gebruikt. Deze omvatten gelegeerd staal en roestvrij staal. Gelegeerd staal wordt gemaakt door andere elementen aan staal toe te voegen, zoals chroom, nikkel of molybdeen. Deze elementen kunnen de sterkte, hardheid en corrosieweerstand van het staal verbeteren. Roestvast staal wordt gemaakt door chroom en nikkel aan staal toe te voegen. Deze elementen maken het staal bestand tegen corrosie, wat belangrijk is voor rails die aan de elementen worden blootgesteld.
Het type staal dat voor rails wordt gebruikt, is afhankelijk van de specifieke toepassing. Rails die worden gebruikt in hogesnelheidslijnen kunnen bijvoorbeeld zijn gemaakt van staal van een hogere kwaliteit dan rails die worden gebruikt in langzamere snelheidslijnen. Rails die worden gebruikt in gebieden met veel corrosie, zoals kustgebieden, kunnen van roestvrij staal zijn gemaakt.
