برای بهبود خواص مکانیکی فولاد در صنعت این محصول را با عناصری همچون نیکل، کروم و مولیبدن ترکیب کرده و به صورت آلیاژ در می آورند. برای بهبود خواص فولاد می توان ۱ تا ۵۰ درصد وزن آن را با عناصر مختلف آلیاژ کرد. به طور کلی آلیاژهای این محصول در دو رده کم آلیاژ و پر آلیاژ قرار می گیرد. خود فولاد در واقع نوعی آلیاژ آهن با عنصر کربن می باشد ولی منظور از فولاد آلیاژی ترکیب فولاد با دیگر عناصر می باشد. تفاوت فولاد کم آلیاژ و پر آلیاژ حدود ۸-۴ درصد می باشد.
به طور کلی، فولاد به عنوان فولاد کربن شناخته می‌شود. فولاد ترکیبی از اتم‌های آهن با اتم‌های کربن می‌باشد. ساختار کلی فولاد، یک شبکه کریستالی است که هر دو عنصر آهن و کربن را شامل می‌شود. این ترکیب، خواصی از جمله استحکام و شکل پذیری را به فولاد می‌دهد. افزودن آلیاژهای دیگر مانند کروم و آلومینیوم به فولاد، خواص بیشتری از جمله محافظت در برابر زنگ زدگی، وزن سبک تر و پایداری به آن می‌بخشد. فولاد بسته به ترکیبی که دارد به انواع مختلفی طبقه بندی می‌شود. فولاد آلیاژی و غیرآلیاژی از مهمترین انواع مختلف فولاد است.
فولادهای آلیاژی با ترکیب کردن عناصر، هنگام ذوب آهن ساخته می‌شوند. در این مرحله فلزاتی مانند کروم، آلومینیوم یا تیتانیوم اضافه می‌شوند. آلیاژها دارای خواصی هستند که باعث دوام بیشتر آنها از فولاد کربن ساده می‌شود. این به دلیل خصوصیات ساختاری فولاد و همچنین چینش آهن، کربن و سایر عناصر در کنار یکدیگر است. به منظور افزودن ویژگی‌های خاص به فولاد کربن، از جمله استحکام بیشتر، تحمل دمای بالا، یا خاصیت انعطاف پذیری بیشتر، فلزات دیگری به این فولاد اضافه می‌شود
