高強度淬火和回火鋼為設計工程師提供了許多優勢，可以作為解決日常和困難或不尋常的工程問題的解決方案。在某些情況下，針對特定類型的主要結構鋼工作，可以實現高達30%甚至更多的質量節約。通過使用更高強度（高達690 MPa屈服強度及以上）的鋼板，可以實現更長的跨度、更大的承載能力和淨重減輕，以減少基礎載荷。在澳大利亞，過去20年或更長時間裏，高強度鋼的使用主要集中在機械工程領域，近年來資源繁榮提供了充分的機會，使其在裝備上得到了廣泛的應用，如自卸卡車車體、儲存箱、料斗和滑槽，輕質、耐磨、抗衝擊和簡單的製造都促進了其快速採用。這些同樣的優勢也可以延伸到結構工程領域的某些應用中。

當代高強度淬火和回火鋼通常被認為是低至中合金含量的鋼，表現出高強度和硬度，同時具有良好的成形性和焊接性。儘管具有高強度水平，但它們仍保持着異常低的溫度缺口韌性和裂紋傳播抵抗力。這種獨特的性能組合是通過精心選擇化學成分和熱處理而實現的。

現代淬火和回火鋼中的主要合金元素包括鎳、錳、鉻、銅和鉬，通常還通過較小但更精確控制的硼（通常為0.002% B）進行額外的硬化。這些元素經常結合使用，因此淬火和回火鋼可以被分類為多種低至中合金的熱處理鋼。

大多數淬火和回火鋼還包含一種或多種微合金元素，如鋁、鈮、鈦、釩或鋯。如果要進行焊後熱處理，則應避免使用含釩的鋼，因為可能會對熱影響區（HAZ）的缺口韌性產生不利影響。

針對每種元素的具體成分範圍會根據鋼鐵製造商根據強度和其他性能要求以及提供必要的淬透性來進行調整，以鋼的規範所允許的程度。在較厚的鋼板中，由於淬火較重的板材部分必然會導致冷卻速率的減緩，因此需要相對較高的合金含量來抵消這種減緩。