合金元素在合金中的作用非常多樣，主要包括但不限於以下幾點：
增加淬透性。使淬火加硬後的材料表面硬度和心部硬度趨於一致，確保性能。
形成特殊的碳化物組織。這些碳化物組織均勻分布，提高材料的耐磨性和抗衝擊韌性。
細化奧氏體晶粒。降低淬火加硬時的過熱敏感性，減少材料熱處理時的變形。
提高馬氏體的第二階段溶解溫度。阻止碳化物的聚集，增加材料低溫回火的穩定性。
降低馬氏體的轉變點。增加殘餘奧氏體的量，提高材料的抗衝擊韌性。
強化固溶體。例如，錳、鉬、釩、矽等元素可以強化鐵素體。
擴大或縮小特定相區。如擴大奧氏體相區的元素（例如Ni、Co、Mn）和縮小奧氏體相區的元素（例如Cr、Mo、Si、Ti、W、Al）。
改變結晶組織。增加鋼材奧氏體組織的過冷能力，降低奧氏體的分解溫度。
提高鋼的強度和硬度。例如，鉻能增加鋼的淬透性並有二次硬化的作用，可提高碳鋼的硬度和耐磨性。
提高鋼的淬透性和回火穩定性。例如，鉬在鋼中能提高淬透性和熱強性，防止回火脆性。
這些作用共同決定了合金元素在改善材料性能方面的重要性，無論是提高強度、增加耐磨性還是提高淬透性，合金元素都扮演著關鍵角色。