合金元素用于改变钢的机械和化学性能，以优于标准碳钢。虽然有许多合金元素用于实现各种增强的性能，但某些元素比其他元素更常见。以下这些是5种常见的合金元素：

铬

添加到碳钢中的铬通常大于11％，产生不锈钢。在这个百分比以上的情况下，钢的耐腐蚀性大大地增加，并且在许多条件下防止了铁的氧化。铁不会氧化，因为铬会首先氧化并在钢上形成保护层。铬也有助于提高机械性能，即使是较小的量。这将提高钢的强度，硬度和热处理能力。含有大量铬的普通钢包括439、309、2205等不锈钢。D2级工具钢也具有大量的铬。

钼

钼，如铬，对钢的耐腐蚀性有影响。钼还可以提高钢的淬透性，韧性和拉伸强度。通过在热处理过程中降低所需的淬火速率来提高淬透性，从而制成强硬的钢。钼还可以降低钢中点蚀的风险，因为它提高了对氯化物诱导腐蚀的抵抗力。点蚀电阻等效或PRE实际上是通过将钼，铬和镍的量乘以系数然后将这些值相加而计算的。
普通钢种含钼量高的是“A”组工具钢，马氏体时效钢，如250级钢和许多不锈钢。

钒

钒用于帮助控制钢的粒度，保持较小。晶粒尺寸保持较小，因为当钒添加到钢中时形成的碳化钒形成晶粒。这种堵塞可以防止谷粒生长到没有加入钒的情况下那么大。这种更细的晶粒结构有助于增加延展性。在一些钢中，由钒形成的碳化物可以增加钢的硬度和强度。

含有大量钒的钢合金包括A3，A9，O1和D2工具钢。诸如M390和VG10的刀片钢也具有相对较高量的钒。

锰

锰经常用于钢中以帮助热处理工艺。当钢被加热淬火以增加硬度和强度时，必须快速进行淬火。这个速度越快，流程越不稳定。锰允许硬度和强度增加相同的量，但淬火速度较慢。这有助于降低加热和淬火过程中缺陷形成的风险。
含有大量锰的钢包括A10，A4和O2工具钢。201不锈钢也有相当高的锰量。

镍

镍由于是奥氏体促进剂而用于制造奥氏体不锈钢。当使用大约18％或更多的铬量并且镍组成大于8％时，产生奥氏体不锈钢。这种组合是非常耐腐蚀的，奥氏体等级是一些最广泛使用的不锈钢。镍也用于提高钢的机械性能。即使在较低的温度下也可用来提高韧性和冲击强度。含有大量镍的钢包括所有的奥氏体不锈钢。诸如23XX和25XX组的合金钢也具有大量的镍。