传统钢中，晶粒尺寸在100μm以下就称为细晶粒钢，即传统细晶粒钢。随着冶金技术和生产工艺的不断进步，细晶的尺寸不断缩小，甚至达到了微米、亚微米。超细晶粒钢的强化思路具有明显的特点，即通过晶粒的超细化同时实现强韧化，完全不同于传统的以合金元素添加及
热处理为主要方式的强化思路。其强度与目前相同成分的
普通钢材相比至少要高出一倍
左右。
工业上的超细晶粒钢是指微米级的超细晶粒钢。同等强度的传统钢相比，超细晶粒钢具有低碳和低碳当量以及低的杂质含量，不仅有益于其焊接性，同时也有利于改善钢的其他
性能，如接头中HAZ和母材的韧性以及对
氢致裂纹(HIC)、硫化物应力腐蚀裂纹(SSCC)抗力等。超细晶粒钢中也含有少量的Nb、V、Ti等微合金元素，其主要目的是为了形成碳、氮化合物，从而有效防止晶粒长大。由于超细晶粒钢低的S、P、N元素含量和控制加入的微合金元素，其氮化物形成元素的存在将使自由氮降低，减小了时效影响，有利于韧性的改善。
由于超细晶粒钢具有优良的抗疲劳性能、良好的焊接性、较高的强度以及良好的低温韧性等优点，其在加工领域得到了广泛的应用。为获得超细晶粒钢，已开发出多种工艺方法：同一快速加热条件下的热处理反复多次作用、金属粉末机械研磨、控轧、控冷、TMCP、复合TMCP法等。利用生产工艺技术是获得超细晶粒的主要手段，是超细晶粒钢具有优良强韧综合性能的决定因素，因此超细晶粒钢与传统钢所不同的是其化学成分不能用于预测钢种的强度。
东风汽车公司从2002年开始超细晶粒钢的推广应用工作，主要应用攀钢生产的SP52的超细晶粒钢。我国的宝钢、武钢等生产的400MPa超细晶粒钢也在中国一汽、东风汽车等厂家批量使用，用于制造卡车横梁或汽车底盘加强梁。