冷作的模具钢是由于其工作条件要求具有较高的强度、硬度及耐磨性，因此钢种需要加入大量的碳元素，呈现高碳的状态，多数冷作的模具钢是高碳钢。冷作模具钢中的碳元素会固溶于铁元素晶格之中，这样就造成了晶格强烈畸变而发生强化基体的组织，另一方面它与铁元素及别的合金元素形成各种碳化物，组成钢中强化相。这些强化相有比较高的硬度，若能呈细小颗粒状弥散地分布在基体组织之中，那么基体组织和强化相实现联合作用，将使钢呈现出更高的强度与耐磨性，满足模具钢的使用要求。
热作的模具钢工作条件中会承受的载荷和磨损，这要远小于冷作的模具钢，而承受的热疲劳相对而言是更为主要的，过高的含碳量会使得碳化物明显增多，这司法不利于增强钢的韧性和抗疲劳性能及导热性能。过低的含碳量会使得钢强硬度与耐磨性显得比较不足，所以保持钢是中碳钢更为适宜，热作模具钢经过淬火和高温的回火处理，可以获得回火索氏体或是屈氏体的组织。既保证钢能足够强硬度与耐磨性，又保证模具钢有良好的韧性与抗日疲劳性能、导热性，满足模具钢使用的条件。因此，冷作的模具钢侧重硬度和耐磨性，含碳量很高，合金元素是以增加淬透性，提高耐磨性为主的。热作的模具钢对硬度要求比较适当，侧重于红硬性能、导热性能和耐磨性。因此含碳量比较低，合金元素来增加淬透性，全面提高耐磨性、红硬性为主要方法。
