ماده پایه مفتول آهن، آهن است، اما چون آهن خود فاقد استحکام و چقرمگی کافی است، اغلب عناصر فلزی دیگری به آن اضافه می شود. این عناصر که اغلب «عناصر آلیاژی» نامیده می شوند، خواص آهن مانند سختی، مقاومت در برابر خوردگی و چقرمگی را بهبود می بخشند. عناصر آلیاژی رایج عبارتند از کربن، فولاد، کروم، نیکل و مس.
سیم آهن را می توان بر اساس عناصر آلیاژی اولیه به دو دسته تقسیم کرد: سیم آلیاژی آهن و مفتول فولادی. سیم آلیاژی آهن معمولاً حاوی مقادیر کمی کربن و سایر عناصر فلزی است و معمولاً برای کاربردهای آویزان و شلاق زدن با شدت کم استفاده میشود. در مقابل، مفتول فولادی معمولا حاوی محتوای کربن بالاتر و سایر عناصر آلیاژی مانند نیکل، مولیبدن و کروم است. مفتول فولادی از استحکام و چقرمگی بیشتری نسبت به سیم آلیاژ آهن برخوردار است و بنابراین در ساخت و سازها و کاربردهای آویز که نیاز به بار سنگین دارند بیشتر استفاده می شود.