合金元素在鋼材和其他金屬材料中的作用非常多樣，主要包括：
提高淬透性和硬度。例如，鉻和鉬能增加鋼的淬透性，提高其硬度和耐磨性，而不使鋼變脆。
改善抗氧化性和耐腐蝕性。例如，鉻和鎳能顯著提高鋼的高溫抗氧化性和耐氧化性腐蝕的能力。
提高塑性和韌性。例如，鎳可以提高鋼對疲勞的抗力和減小鋼對缺口的敏感性。
細化晶粒。例如，錳能顯著增大鋼的淬透性和強度，與碳配合可以增大鋼的加工硬化率，提高鋼的耐磨性。
提高材料的強度和硬度。例如，釩、鈦、鈮等元素能提高材料的強度和硬度。
提高材料的韌性和塑性。例如，矽能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度，廣泛用於作彈簧鋼。
提高材料的回火穩定性。例如，鋁能提高鋼的回火穩定性。
這些合金元素在不同的套用場景中，會根據需要選擇不同的組合和比例，以達到最佳的性能效果。