Thép hợp kim chứa các tỷ lệ khác nhau của các nguyên tố hợp kim (như mangan, silicon, niken, titan, đồng, crom và nhôm) để kiểm soát các đặc tính của thép như độ cứng, khả năng chống ăn mòn, độ bền, khả năng định hình, khả năng hàn hoặc độ dẻo. Sự khác biệt có phần giống nhau, nhưng để phân biệt, tất cả các loại thép hợp kim có trọng lượng trên 8%, không phải carbon và hợp kim, đều được coi là thép hợp kim cao. Thép hợp kim cứng hơn, bền hơn và có khả năng chống ăn mòn cao hơn. Thép hợp kim có hàm lượng carbon từ trung bình đến cao rất khó hàn. Tuy nhiên, nếu hàm lượng carbon giảm xuống 1% đến 3%, kim loại hợp kim này có thể đạt được khả năng định hình và khả năng hàn cao hơn, từ đó tăng độ bền.