中厚板作为重要的工业材料，其元素组成直接影响着物理性能和适用范围。这类钢板通常以铁为主要基体，碳含量控制在0.2%-0.5%之间，这个区间的碳含量既能保证强度又兼顾加工性能。需要重点关注合金元素的配比，特别是锰(Mn0.5%-1.5%)和硅(Si0.15%-0.55%)这类常规强化元素，它们能显著提升板材的屈服强度(YS355MPa以上)和抗拉强度(TS490-620MPa)。
在特殊用途的中厚板中，可能会添加铬(Cr0.5%-1.2%)、钼(Mo0.2%-0.5%)等合金元素来增强耐腐蚀性或高温性能。铌(Nb0.02%-0.06%)、钒(V0.03%-0.1%)等微合金化元素的加入则能通过细化晶粒提升韧性，这在低温容器板等应用中尤为重要。对于焊接性能要求高的场合，通常会控制硫(S≤0.005%)和磷(P≤0.015%)等有害元素的含量。
不同标准体系对元素含量有特定要求，比如欧标EN10025中S355J2钢种对碳当量(CEV≤0.43)有严格限制。在船用钢板这类专业领域，还需要添加铜(Cu0.2%-0.5%)来增强耐海水腐蚀能力。现代冶金技术使得中厚板可以通过精准的成分设计，在强度(最高达690MPa级)、韧性和焊接性之间取得理想平衡。
