耐熱鋼是指具有高溫抗氧化性和高溫強度的鋼。高溫抗氧化性是確保工件在高溫下耐久作業的重要條件。鋼件在高溫空氣等氧化環境中，氧與鋼外表發生化學反應生成多種鐵的氧化物層，該氧化物層很疏松，失去了鋼的原有特性，極易掉落。為了前進鋼的高溫抗氧化性，向鋼中參與合金元素，然后改動氧化物的結構。常用的合金元素有鉻、硅、鋁等。它們與氧反應，在鋼的外表上生成細密的、安穩的氧化物層，或許說鈍化層Cr2O3、SiO2或許Al2O3等，以保護鋼不再繼續氧化。鉻、硅、鋁參與量多，鋼的高溫抗氧化好，但是若硅、鋁參與量太多，鋼的力學功能和工藝性變差。所以，耐熱鋼以鉻為首要合金元素，以硅、鋁為輔佐元素，總歸，鋼的高溫抗氧化性只與化學成分有關。

高溫強度系指鋼在高溫下能夠長期堅持承受機械載荷的才能。鋼在高溫下承受機械載荷一是軟化，即強度隨溫度升高而下降。二是蠕變，即在安穩應力的作用下，塑性變形量隨時間延伸而緩慢增大，鋼在高溫下的塑性變形是由晶內滑移和晶界滑移構成。前進鋼的高溫強度，一般選用合金化方法。亦是向鋼中參與合金元素，前進原子間的結合力及構成有利的組織。參與鉻、鉬、鎢、釩、鈦等，可強化鋼的基體，前進再結晶溫度，還可構成強化相碳化物或金屬間化合物，如Cr23C6、VC、TiC等。這些強化相在高溫下安穩，不溶解，不集合長大，并堅持其硬度。參與鎳元素，首要是為了得到奧氏體。奧氏體比鐵素體中的原子擺放嚴密，原子間結合力強，原子渙散較難。所以奧氏體的高溫強度較好。可見，耐熱鋼的高溫強度不只與化學成分有關，而且還與組織有關。