碳的作用
碳对钢的强韧性和耐磨性有重要影响，对于热作模具钢，含碳量增加，强度、硬度、耐磨性增加；但塑性、韧性下降。对于冷作模具钢，含碳量增加，则抗弯强度及耐磨性增加；含碳量降低，韧性增加而抗弯强度及耐磨性降低，因此，抗冲击及高强韧冷作模具钢的含碳量是0.5%-0.7%，高耐磨性的模具钢，含碳量为1.2%-2.3%。碳可以提高钢的淬透性；但随含碳量的提高，钢的耐蚀性下降，焊接性能和冷成形性能变坏。
铬的作用
铬提高钢的耐蚀性能和抗氧化性能；增大淬透性，产生二次硬化效应，形成特殊的碳化物，提高耐磨性，特别是在改善钢的使用性能的同时，不损害其工艺性能；铬还提高钢的高温强度，因此，铬是冷作、热作、塑料模具钢的基本元素。
钼的作用
钼提高钢的二次硬化能力、高温强度和抗蠕变性能；提高抗过热敏感性、淬透性和强韧性，还可以抑制钢的回火脆性；在耐蚀塑料模具钢中提高耐蚀性能，特别是在氧化物介质中的耐蚀性能；但增加脱碳的倾向性。
钨的作用
钨的作用于钼相似，在工模具钢中形成坚硬和稳定的碳化物，在淬、回火钢中提高红硬性，钨增强钢的耐磨性及抗过热敏感性的作用优于钼；但含钨量增多使钢的韧性明显下降，目前趋于以钼代钨以改善韧性。
钒的作用
钒强烈细化晶粒、强烈提高耐磨性和二次硬化能力，提高抗过热敏感性；但含量过多会明显恶化钢的可锻造性能和磨削性能，故钢中的钒含量一般在0.2%-2%左右。
镍的作用
镍是唯一的即可以提高钢的强度、淬透性，又可以提高韧性的元素，但对耐磨性、二次硬化性能无贡献；而且明显恶化工艺性能（可锻性、软化性和切削性）。因此，在冷作模具钢中很少应用，但在大截面的热作模具钢和塑料模具钢中，加入少量的镍以提高其淬透性和韧性。
锰的作用
锰强烈提高淬透性，降低ms点，使淬火后钢中残余奥氏体量增加，从而减少淬火后的尺寸变形。因此，锰是空淬微变形冷作模具钢的基本成分，也是高碳奥氏体无磁模具钢的主要合金元素。由于锰加剧回火脆性及过热敏感性，宜与cr、mo、v复合添加；因此，在抗冲击及高韧性的冷作模具钢中用量受到限制（mn≦0.6%-0.8%）。
硅的作用
硅能强烈提高钢的变形抗力及冲击疲劳抗力，提高回火稳定性和抗氧化性能，但也在一定程度上降低钢的塑性、韧性和增大脱碳倾向。在传统的抗冲击钢中，含硅量为0.5%-2.0%。硅含量较高时，易导致加热保温过程中钢中碳的石墨化。
钴的作用
钴可以提高高速钢二次硬化效果，即提高红硬性；显著的改善含镍的马氏体时效钢的强韧性，使之具有很好的综合力学性能；钴提高耐热钢和热作模具钢的耐热性和热强性。
铝的作用
铝极易于氧结合形成氧化铝，是一种强脱氧剂，铝于氧火氮结合形成细小的颗粒可以抑制奥氏体晶粒长大；铝作为合金元素加入钢中可以提高钢的抗氧化性能，提高渗氮钢的渗氮性能，含铝钢渗氮后在钢件表面牢固地形成一层薄而硬的弥散分布的氧化铝层，从而提高其硬度和疲劳强度，并改善其耐磨性。铝还可以提高不锈耐酸钢在氧化性酸中的耐蚀性能。
硫的作用
硫是钢中有害元素，硫于铁化合生成fes，与锰化合生成mns，会增加钢的热脆性，降低钢的强度和韧性。但是硫在钢中的存在，改善了钢的切削性能，为此，发展了含硫的易切削钢，由于提高硫和锰的含量，形成较多的硫化锰（mns），改善钢的切削加工性能。
磷的作用
磷在钢中也是有害元素之一，增加钢的脆性，尤其是低温脆性（冷脆），也提高了钢的回火脆性的敏感性，当磷和锰共存时，直到高温回火范围都产生回火脆性。但磷能提高钢的强度和耐蚀性能，所以发展了含磷的低合金钢和含磷的钢轨钢，以提高它们的耐蚀性能、耐磨性能和抗压性能。