為克服碳（tàn）鋼（gāng）性能（néng）上的不足，人們通（tōng）過在優質碳素鋼基礎上（shàng）加入錳、鎳、鉻、鎢、鉬、铌、釩（fán）、鈦、硼（péng）等合金元素來改（gǎi）善碳鋼的性（xìng）能，從（cóng）而形成了合金（jīn）鋼。
1．低（dī）合金結構鋼
低合金結構鋼是在（zài）低碳（tàn）的碳素結構鋼基礎上，加入少量合金元素（總量小於3％）而發展起來的。這類（lèi）鋼的強度比前述碳素結構鋼高％～％以上，並有較好的（de）塑性、韌（rèn）性、焊接性，常熱軋成鋼板（bǎn）及各（gè）種型材，一般（bān）不需熱處理而直接用於製造橋梁、船舶、車輛、容器及建築結（jié）構件等（děng）。在相同承載下（xià），可節約（yuē）鋼材％以上，可減輕結構件自重，提高使用可靠性。例如，武漢（hàn）長江大橋采用鋼製造，其主跨度米；南京長江（jiāng）大橋采用（）鋼，其主跨度為米；而九江長江大橋采用（）鋼，其主跨度長（zhǎng）達米。
2．合金工具鋼
用於製造各種刃具、模具、量具等工具的（de）合金鋼稱（chēng）為合金工具鋼。它（tā）是在前述碳素工具鋼的基礎上加入、W、、V、、等合金元素而製得，以提高鋼（gāng）的強硬度（dù）、耐（nài）磨（mó）性、淬透（tòu）性及熱硬性，可用於高溫下（xià）承受摩擦磨損的模具及切削刃具，如、、、等。而對於工（gōng）作溫度高、承受一定衝擊的鑄模、熱鍛（duàn）模，則可用、、、等。
特別是（shì）含（hán）W、、、V等強碳化物（wù）形成元素較多的、這類高合金工具鋼，在～℃下仍有很高硬度和耐磨性，常用於高速切削的麻花鑽、車刀（dāo）、銑（xǐ）刀及耐熱模具的製（zhì）造（zào），削鐵如泥，故又稱“高速鋼”。
此外，還有用於機（jī）器零件的屬於低碳鋼的合金滲碳鋼（如等（děng），主要用於汽車齒輪），屬於中碳鋼（gāng）的合金調質鋼（如等，主要用於承受衝擊的軸或齒輪），屬於中高碳（tàn）鋼的合金彈簧（huáng）鋼（如等，主要用於汽車彈簧），屬於高碳鋼的滾動軸承（chéng）鋼（如）以及其他具有特殊性能的合金鋼。由於合金元素的加（jiā）入，使性能都（dōu）有所（suǒ）提高。