산업의 발달과 함께 고온 환경에서 철강제품을 사용해야 할 용도가 많이 생기게 되었다.

예를 들면 보일러, 터빈, 원자로, 화학 플랜트 및 내연 기관의 밸브, 제트 기관, 로켓 등이 그것이다. 이러한 고온 환경에서 소재에 대한 요구는 경도, 마모성 등의 기계적 성질과 온도변화에 따라 재료가 잘 늘어나지 않는 물리적 성질이 우수해야 하며 고온의 대기∙가스 등의 환경에서도 산화가 일어나지 않아야 한다.

내열강(耐熱鋼, Heat Resisting Steel)은 이런 고온도 하에서 잘 견디고 강도를 유지하기 위하여 크롬, 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 코발트, 망간, 규소 등을 첨가한 고합금강을 말한다. 고온이라고 해서 몇 ℃ 이상부터 내열강이란 하는 식의 학술적 근거는 모호하지만, 보통 공업적으로 350℃ 이상, 화학 성분상으로는 4% 크롬(Cr) 이상의 강을 내열강이라고 지칭한다.

내열강의 합금 원소 중 가장 중요한 것은 크롬이다. 크롬은 안정한 산화 피막에 의해 고온에서 산화에 견디는 성질을 강하게 만드는데 내열강의 사용 온도가 올라갈수록 크롬의 함유량은 증가하며 보통 15~30% 정도의 것이 주로 쓰인다. 그밖에 합금 원소로 니켈(Ni)은 내열강의 인성(Toughness)을 향상시키기 위해 첨가되고, 몰리브덴과 텡스텐(W)은 고온강도를 향상시키는 역할을 한다.

내열강은 보통 온도, 화학성분 등 용도의 조건에 따라 여러 강종으로 구분할 수 있는데 350~650℃ 정도에 사용되는 강종은 보일러 등 기타 보온기기용 합금강, 일반 스테인리스강으로 구분하고 750~1,150℃의 고온 용도로는 내열 기관의 밸브, 배기 터빈의 연소실 등에 이용되는 고 Si-Cr계, 고Cr-Ni계, 또한 크롬, 니켈, 코발트를 각각 20%를 함유하고 있는 Cr- Ni-Co계 등이 있다.

재료의 사용 환경이 초고온이 되면 첨가되는 합금 원소의 비율이 50%를 초과하기도 되는데 이 때에는 내열강의 범주에서 벗어나서 초내열합금, 내열합금, 또는 초합금이라 부른다. 초내열합금이 주로 많이 사용되는 제품은 제트엔진 등이다.

내열강의 요구 특성을 구현하기 위해 많은 합금 원소가 들어갈 경우 소재의 가공성이나 주조성, 단조성 등이 나빠져 부품으로 제작하기 어려워지므로 사용 목적에 따라 적합한 성능을 지닌 내열강을 만드는 노하우가 제조의 핵심 기술이라 할 수 있다. 따라서 고급 내열강과 내열합금 분야는 일부 선진 특수강 업체에 의해 독점적으로 생산되고 있으며 그 부가가치도 매우 높은 분야이지만, 그 적용범위가 확대되고 있어 많은 철강사 들의 기술개발 목표로 부상하고 있다.