微觀組織
晶體結構：鋼材的晶體結構有多種，如面心立方結構、體心立方結構等。不同晶體結構的原子堆積方式不同，導致其密度也有所差異。一般來說，面心立方結構的鋼材密度相對較高，因為這種結構的原子堆積更為緊密。
缺陷和孔隙：鋼材內部的缺陷和孔隙會使實際密度降低。例如，在鋼材的生產過程中，如果出現氣孔、縮孔等缺陷，會使單位體積內鋼材的有效質量減少，從而導致密度下降。
加工工藝
熱處理：通過不同的熱處理工藝，如淬火、回火、退火等，可以改變鋼材的微觀組織和性能，進而影響密度。例如，淬火處理會使鋼材的組織變得更加致密，密度略有增加；而退火處理則可能使鋼材的組織發生回復和再結晶，密度可能會稍有降低。
冷加工：冷加工如冷拉、冷拔等會使鋼材的晶格發生畸變，位錯密度增加，導致鋼材的密度略有下降。但這種變化通常較小，一般在千分之幾的范圍內。
導熱性：密度與鋼材的導熱性有一定關聯。一般密度較大的鋼材，其導熱性能相對較好。這是因為密度大的鋼材原子排列緊密，熱傳導過程中原子的振動傳遞更有效，能夠更快地傳遞熱量。例如，在一些需要良好導熱性能的場合，如熱交換器、散熱器等，會選用密度較大、導熱性好的鋼材。
航空航天
飛機結構件：由于對飛行器的重量要求極為嚴格，同時又要保證結構具有足夠的強度和剛度，通常會選用密度低但強度高的鋁合金、鈦合金以及一些高性能的碳纖維復合材料等。在必須使用鋼材的部位，如起落架等關鍵部件，則會選用高強度、低密度的特種鋼材，如一些含鉻、鎳、鉬等合金元素的超高強度鋼，以在滿足結構性能要求的同時，盡可能降低飛行器的重量。
航空發動機部件：對于航空發動機的高溫部件，如渦輪葉片、燃燒室等，需要鋼材具有良好的耐高溫、抗氧化和抗熱疲勞性能。會選用鎳基高溫合金等高性能材料，這些材料密度相對較高，但在高溫環境下能保持優異的力學性能，確保發動機的可靠運行。
