Микроструктура мартензитног челика је скоро у потпуности мартензитна. Углавном се трансформише у летвасту мартензитну структуру кроз брзо гашење високотемпературне аустенитне структуре, што се може реализовати топлим ваљањем и хладним ваљањем. Мартензитни челик има високу затезну чврстоћу, а његова максимална чврстоћа може да достигне 1600МПа. Каљено је да побољша своју пластичност, тако да и даље има довољну способност обликовања при тако високој чврстоћи, што је највиши степен чврстоће комерцијалних челичних плоча високе чврстоће.
