Cortenstaal is een metaallegering, bestaande uit ijzer waaraan koper, fosfor, silicium, nikkel en chroom zijn toegevoegd.
Aanvankelijk roest het materiaal op dezelfde manier als gewoon staal, maar na enkele maanden kristalliseert het roest en hecht zich als een beschermende laag op het staal vast. De gevormde patinalaag zorgt ervoor dat er geen zuurstof meer aan kan en de oxidatie stopt. Die patinalaag bezorgt het Cortenstaal zijn typische bruin roestkleur. Cortenstaal is even sterk als andere gelegeerde staalsoorten zoals inox.