常用耐热合金钢按组织状态可分为四类：
a.铁素体型耐热钢 这类钢的金相组织是铁素体。Cr13、Cr17、Cr28等钢种均属此类。由于它们具有优良的抗氧化性能以及耐水溶液腐蚀剂的性能，因此在动力工业、石化等工业获得了极为广泛的应用。
b.奥氏体型耐热钢 这类钢的金相组织是奥氏体，代表钢种为含镍高于8%的铬镍奥氏体耐热钢，如18-8型、Cr225Ni20耐热钢等，它们具有优异的抗氧化性能，良好的冶炼加工性能及良好的力学性能，因此在各种工业中都得了广泛应用。
c.马氏体型耐热钢 含铬为9-13%的铬钢是这类钢的代表。如X20CrMoV121、X10CrMoVNb91钢等。后由于含有0.25%V、1%Mo和0.1%Nb而具有很高的蠕变强度。这些高Cr耐热钢一般具有相似的组织结构，即含有高密度位错的板条马氏体，在马氏体板条界有M23C6沉淀，在晶内有弥散的V/Nb的碳氮化合物MX以与基体共形态沉淀。弥散的MX强化，和马氏体板条界稳定的MC构成该类合金钢具有高的蠕变强度。在650度左右，这类钢具有较好的抗氧化性能，600度以下具有较好的热强性，但这类钢具有较大的淬硬倾向，焊接性能也较差。
d.珠光体型耐热钢 这类耐热钢的金相组织是珠光体（或珠光体加铁素体）。低合金铬钼钢、铬硅钢、铬镍钼钢是这类钢的代表钢号。其中以含铬0.5%的2CrMoV钢和含铬1%的12Cr1MoV钢使用最为广泛。从化学成份来看，12C的M为V钢与普通铬钼钢相比降低了钢中的Cr含量，增加了V，能形成VC碳化物，因此有助于提高钢的热强性，但对耐蚀性不利。12CrMoV钢的工作温度为540-560度。
为了进一步提高12CrMoV钢的使用温度，在该钢的基础上增加了Cr的含量1%，出现了12Cr1MoV，其使用温度可达580度，该钢在580度下具有较好的抗高温氧化性能。
