Thép hợp kim, thép kết hợp với các nguyên tố khác để tăng độ cứng và độ bền của chúng, là những kim loại cứng nhất được biết đến. Thép rèn, một loại thép được xử lý nhiệt, là một trong những hợp kim thép mạnh nhất.
Tất cả thép là sự kết hợp của sắt và cacbon, làm cho nó trở thành hợp kim, là bất kỳ kim loại nào được làm từ hai hoặc nhiều nguyên tố được nung nóng với nhau. Tất cả các loại thép đều là hợp kim nhưng không phải tất cả thép đều là thép hợp kim. Thép hợp kim yêu cầu sắt, cacbon và một nguyên tố thứ ba bổ sung được gọi là thép hợp kim. Ngoài việc tăng độ cứng, quá trình hợp kim hóa thép có thể làm tăng độ bền, độ dẻo dai, khả năng chống ăn mòn và mài mòn, độ cứng và độ cứng nóng.
