Эта сталь представляет собой сплав железа с углеродом и другими элементами (хромом, никелем, вольфрамом и др.). Свойства ее в значительной степени определяются (помимо углерода) легирующими элементами.

Легированная сталь обрабатывается всеми видами резания, куется. Свариваемость легированной стали низкая. Применяется преимущественно в термообработанном состоянии. Прочность, твердость и другие механические свойства термически обработанных легированных сталей выше, чем у углеродистых.

Марка легированной стали составляется так: первые две цифры означают содержание в стали углерода в сотых долях процента: последующие буквы — условное обозначение легирующего элемента; цифры за ними — содержание легирующего элемента в процентах. Если после буквы цифр нет — легирующего элемента в стали менее одного процента. Буква «А» в конце марки означает: сталь повышенного качества (количество вредных примесей невелико). Например, в стали «12ХНЗА» — 0,12% углерода, хрома (X) —до 1%; никеля (Н) —3%; сталь повышенного качества (А).

Термическая обработка легированных сталей определяется содержанием в них углерода. Стали марок: 15Х; 20Х; 12ХН2; 12ХНЗ; 18ХГТ и 18ХГМ — цементируемые.