通常所说的低温定义很广，在冷藏和冷冻时常提到低温。从0℃开始到-100℃左右的范围或超低温的范围，其特性大不相同。在生产工业用氧或氮时，将空气在超低温中进行冷却，则可分离出液态氮液化温度-196℃和液态氧-183℃。还有，近年来，作为对环境污染很少的能源-天然气，在生产装置的超低温工况下，冷却成为液化天然气（LNG液化温度-162℃）。使用LNG船就可以大规模地将液化天然气运输到储存地，LNG低温储运罐车，见图6-1。不锈钢低温储罐和钢瓶（液氮、液氩等），见图6-2和图6-3。
在超低温环境中奥氏体不锈钢是最好的使用材料。
在超导粒子加速器中，为了能在绝对温度-273℃环境温度下使用，就需要在超低温状态下仍为非磁性、高强度的奥氏体不锈钢材料。
普通钢虽是一种高强度材料，但在低温环境中，因其强度和韧性都大大降低，而在使用上受到限制。为此出现了添加镍（Ni）的特殊钢，低温强度得到了改善和提高。马氏体、铁素体和奥氏体不锈钢，分别在常温以及高温环境中具有各自优越的特性，但在低温环境中，马氏体和铁素体不锈钢，与普通钢一样，低温性能不佳，不能适应低温环境，在使用上要特别注意。而奥氏体不锈钢，因具有优良的低温特性，在低温环境中而被广泛和大量使用。
奥氏体不锈钢具有优越的低温特性。如022Cr19Ni10（304L）以及022Cr17Ni12Mo2（316L）这两种钢的抗拉强度在低温时，不但没有降低，反而均有所上升。近年来，又开发了借助于添加氮（N）而控制材料强度的技术。添加氮（N）也对超低温状态下的透磁率带来影响，所以氮（N）就成为改善特性的有效因素。低温的延展性在30％以上，并且是充分而稳定的。奥氏体稳定程度更优越的06Cr17Ni12Mo2（316），022Cr17Ni12Mo2（316L）具有更优良的特性。如前所述，有必要注意奥氏体不锈钢的低温马氏体产生的影响。
对于奥氏体稳定程度不同的12Cr17Ni7（301）、06Cr19Ni10（304）和06Cr25Ni20（310），在Ms点以下进行加工时，随着加工温度的降低，强度增加（被用于subzero加工，即低温加工）。按钢种不同排列，其强度增加的次序为12Cr17Ni7（301）＞06Cr19Ni10（304）＞06Cr25Ni20（310）。奥氏体稳定程度越差的材0(304)>06Cr25N料如12Cr17Ni7（301），强度增加就越明显。
在低温状态下，铁素体不锈钢存在像碳素钢一样的低温脆性，而奥氏体钢则不存在。因此铁素体或是马氏体不锈钢产生低温脆化而奥氏体不锈钢或Ni基合金不显示低温脆性。铁素体不锈钢的12Cr13（410），10Cr17（430）等在低温状态下，显示出冲击值急剧下降。所以铁素体不锈钢在低温状态下使用时，要特别加以注意。作为改善铁素体不锈钢冲击韧性的方法，可以考虑进行高纯度化工艺。借助于控制C、N等级水平，脆化温度可在-100～-50℃范围内进行改善时，有可能将其用于与冷冻相关的工程。近年来，已将011Cr17（430L）和10Cr17MoNb（436）等应用于冷冻器具的壳体。铁素体不锈钢因为是体心立方结构，当材料性能呈现出变弱时，尖锐的裂纹会迅速地扩展而造成脆性破坏。而奥氏体不锈钢，因为是面心立方结构，而不会产生脆性破坏。奥氏体不锈钢06Cr19Ni10（304）和06Cr17Ni12Mo2（316）等，在低温状态下仍显示出了优越的冲击特性。但是，要注意析出铁素体或因加工而引起马氏体的析出，还有因敏化引起碳化物或。相等异性相的析出而引起脆化的倾向。
06Cr19Ni10具有优良的耐蚀性及冷加工冲压性，在-180℃条件下力学性能仍佳。是奥氏体不锈钢中生产和用量最多的钢，用于生产薄壁件、输酸管道及结构件等。
