Легирование стали применяется для повышения ее механических, физических или химических свойств, а также для придания стали определенных технологических свойств. Легированные стали могут применяться как в состоянии непосредственно после прокатки (многие марки строительной стали повышенной прочности), так и после различных видов се обработки: горячей механической, чисто механической, термической, физической (иначе — упрочняющей) и гальванической.
Из 102 элементов таблицы Менделеева в черной металлургии в качестве легирующих и микролегирующих элементов и модифицирующих добавок в настоящее время применяются 40 элементов, в том числе: бор, углерод, алюминий, кремний, фосфор, сера, титан, ванадий, хром, марганец, кобальт, никель, медь, селен, цирконий, ниобий, молибден, вольфрам, теллур, 15 элементов группы лантанидов и др. Все эти элементы по характеру своего взаимодействия с железом и углеродом и влиянию на структуру и свойства стали могут быть классифицируемы по следующим признакам:

• по их влиянию на чистоту («прозрачностью) расплава; это представляет особый интерес для металлургов;
• по их влиянию на стабильность и склонность к переохлаждению жидкой фазы и в связи с этим на процесс кристаллизации. Случай, когда легирующие или микролегирующие элементы специально или попутно оказывают инокулирующее или модифицирующее воздействие. Больше всего этот эффект представляет интерес и широко используется в производстве литых сталей и цветных сплавов и в меньшей степени в производстве конструкционной стали;
• по характеру и условиям их взаимодействия с железом и прежде всего по близости их атомных диаметров сходству электронного строения атомов и изоморфности кристаллической структуры;
• по отношению к углероду — важнейшему после железа, элементу в конструкционных и строительных сталях;
• по характеру их влияния на положение критических точек и на протекание фазовых и структурных превращений при нагревании и охлаждении;
• по однородности их распределения в твердых растворах железа (α, γ) и их влиянию в этом смысле на поведение третьих элементов;
• по их влиянию на величину зерна аустенита и склонность его к росту при нагревании;
• по их влиянию на прокаливаемость и закаливаемость стали.

Таким образом, влияние легирующих элементов осуществляется через их воздействие на макро-, микро-и тонкую структуру сплава (стали) и особенности его поведения в процессах термической или химико-термической обработки.
Не имея возможности рассмотреть все стороны влияния легирующих элементов на строение и свойства железоуглеродистых сплавов, остановимся только на некоторых вопросах теории легирования, играющих важную роль в проблеме прочности конструкционной стали.