化学成分
合金元素：钢材中添加的合金元素如铬、镍、钼、钨等，会改变钢材的原子排列方式和晶体结构，进而影响密度。例如，镍元素的加入会使钢材的密度略有增加，因为镍的原子质量相对较大，在钢材中替代部分铁原子后，会使单位体积内的质量增大。
碳含量：碳是钢材中重要的元素之一，随着碳含量的增加，钢材的密度会有所降低。这是因为碳的原子半径比铁小，在钢铁晶格中，碳原子会占据晶格间隙，使晶格发生畸变，导致单位体积内原子数量减少，从而密度降低。
加工工艺
热处理：通过不同的热处理工艺，如淬火、回火、退火等，可以改变钢材的微观组织和性能，进而影响密度。例如，淬火处理会使钢材的组织变得更加致密，密度略有增加；而退火处理则可能使钢材的组织发生回复和再结晶，密度可能会稍有降低。
冷加工：冷加工如冷拉、冷拔等会使钢材的晶格发生畸变，位错密度增加，导致钢材的密度略有下降。但这种变化通常较小，一般在千分之几的范围内。
强度与硬度：一般来说，密度较高的钢材往往具有较高的强度和硬度。这是因为密度的增加通常意味着原子间结合更为紧密，晶体结构更加致密，抵抗外力变形和破坏的能力更强。例如，一些高合金钢，由于添加了多种合金元素，使其密度有所增加，同时也具备了更高的强度和硬度，适用于制造承受高负荷的机械零件、模具等。
导热性：密度与钢材的导热性有一定关联。一般密度较大的钢材，其导热性能相对较好。这是因为密度大的钢材原子排列紧密，热传导过程中原子的振动传递更有效，能够更快地传递热量。例如，在一些需要良好导热性能的场合，如热交换器、散热器等，会选用密度较大、导热性好的钢材。