Sa sadržajem ugljika između 0,5% i 1,5%, alatni čelici se proizvode pod pažljivo kontroliranim uvjetima kako bi se dobila potrebna kvaliteta. Prisutnost karbida u njihovoj matrici igra dominantnu ulogu u svojstvima alatnog čelika. Četiri glavna elementa legure koji tvore karbide u čeličnom alatu su: volfram, krom, vanadij i molibden. Brzina otapanja različitih karbida u austenitni oblik željeza određuje visoku temperaturu učinka čelika (sporije je bolje, što čini za otporne na toplinu čelika). Odgovarajuća toplinska obrada tih čelika je važna za odgovarajuće performanse. Sadržaj mangana često se održava nisko kako bi se smanjila mogućnost pucanja tijekom gašenja vode.
Postoji šest skupina alatnih čelika: otvrdnjavanje vode, hladni rad, otporan na udarce, brzinu, vrući rad i posebnu namjenu. Odabir grupe za odabir ovisi o troškovima, radnoj temperaturi, potrebnoj površinskoj tvrdoći, čvrstoći, otpornosti na udarce i zahtjevima otpornosti. Što je ozbiljnije stanje servisa (visoka temperatura, abrazivnost, korozivnost, utovar), to je veći sadržaj legure i posljedične količina karbida potrebnih za čelik alata.
Alatni čelici se koriste za rezanje, prešanje, ekstrudiranje i kovanje metala i drugih materijala. Njihova uporaba, kao što je proizvodnja kalupa za brizganje, bitna je zbog otpornosti na abraziju, što je važan kriterij za kalup koji će se koristiti za proizvodnju stotina tisuća kalupljenja proizvoda ili dijela.
AISI-SAE ocjene čeličnih alata najčešća su mjerila za identifikaciju raznih razreda čelika alata. Pojedinačne legure unutar razreda daju broj; na primjer: A2, O1, itd.