Современному машиностроению требуется сталь, владеющая самыми разнообразными особенностями. В одних случаях она обязана выдерживать большие давления, в других — противостоять щелочам и кислотам, в-третьих — не опасаться ни жары, ни холода и т. д. (см. Железо, сталь, чугун). Для этого сталь легируют: в ходе плавления вводят в нее легирующие добавки, либо легирующие элементы: вольфрам, ванадий, хром, марганец, никель, титан, кремний и др.
Ванадий, к примеру, делает сталь прочной и отлично противостоящей истиранию. Дело в том, что азот и кислород растворяются в расплавленном металле на протяжении его варки в мартеновской печи, конвертере либо электропечи. По мере того как металл застывает в изложницах, из него начинают выходить газы, но не все. Часть их «застревает» в металле и остается в том месте в виде пузырьков. Пузырьки делают сталь непрочной. Ванадий же вступает с газами в химические реакции, образуя ванадиевые соединения, каковые всплывают на поверхность жидкого металла и удаляются совместно со шлаком. Помимо этого, ванадий измельчает кристаллы стали, что делает ее более прочной.
Так же измельчает и упрочняет кристаллы стали вольфрам. Но у него имеется и более серьёзная «профессия» — он делает сталь жаропрочной. В случае, если ввести в сталь всего один процент вольфрама, то температура ее плавления быстро повысится.
Благотворно действуют на сталь и другие легирующие элементы. Хром, в особенности в сочетании с никелем, делает ее нержавеющей (см. Коррозия), кремний — упругой, марганец — износостойкой и т. д.
Довольно часто в сталь вводят пара добавок сходу. Это придает ей особенно полезные и многообразные особенности. Современные жаропрочные стали содержат время от времени более десятка самых разнообразных легирующих добавок. В большинстве случаев эти добавки вводят в металл не в чистом виде, а в виде сплавов с железом — ферросплавов. Сталь, в которую вводят добавки, придающие ей особенные особенности, именуется легированной.