除Co以外，大多數合金元素都增加奧氏體的穩定性，使C曲線右移。非碳化物形成元素Al、Ni、Si、Cu等不改變C曲線的形狀，只使其右移，碳化物形成元素Mn、Cr、Mo、W等除使C曲線右移外，還將C曲線分裂為珠光體轉變的貝氏體轉變兩個C曲線，并在此二曲線之間出現一個過冷奧氏體的穩定區。除Co、Al外，其他合金元素均使Ms點降低，殘余奧氏體量增多。

由于合金元素的加入降低了共析點的碳含量、使C曲線右移, 從而使退火狀態組織中的珠光體的比例增大, 使珠光體層片距離減小, 這也使鋼的強度增加, 塑性下降。 由于過冷奧氏體穩定性增大, 合金鋼在正火狀態下可得到層片距離更小的珠光體, 或貝氏體甚至馬氏體組織, 從而強度大為增加。Mn、Cr、Cu的強化作用較大, 而Si、Al、V、Mo等在一般含量(例如一般結構鋼的實際含量)下影響很小。合金元素都提高鋼的淬透性, 促進馬氏體的形成, 使強度大為增加但焊接性能變壞。