用铝来细化钢的晶粒，从而改善钢的强韧性，已有半个世纪历史。从广泛意义上讲，微合金元素有七八种，但是，研究得最多，用得最广的是钛、钒和铌。硼参与复合合金化在个别高强度钢中应用。磷能影响织构演变，因而用于冲压钢板。锆、钛能改变硫化物形态，但目前已有更经济有效的夹杂物形态控制手段，因此未获实际应用。至于钙和稀土元素，由于在最终产品中对它们的含量没有明确的规定，因此一般不认为是合金元素。

微合金元素与钢中碳、氢、氧及硫形成多种化合物，从而对性能产生多种影响。钛是最活泼的微合金元素，与氧、硫、碳、氮有很强的亲和力，但是能够生成碳、氮化物并有析出强化作用的只有钛、钒、铌。微合金元素能够影响主要显微组织的参数是：

(1)晶粒尺寸，晶粒形状；(2)各种尺寸的析出物；(3)基体组织(铁索体、贝氏体、马氏体)；(4)位错密度。