För att härda stålet måste järnmatrisen innehålla en viss mängd kol. Ju högre kolhalten i stålet är, desto högre hårdhet kan uppnås. I genomhärdande stål tillsätts en relativt hög nivå av kol till stålet. När komponenten värmebehandlas hårdnar den rätt igenom, från ytan till kärnan, vilket förklarar termen "genomhärdad”. Genomhärdade stålkomponenter är relativt spröda och kan gå sönder vid stötar eller chockbelastning.
Användningsområden för genomhärdande kullagerstål är vanligen kullagerkomponenter, men även komponenter som kräver hög utmattningshållfasthet, såsom dieselinsprutningskomponenter. Stålens hårdhetsnivåer gör dem även utmärkta för användning i slittåliga tillämpningar eller applikationer för skärning/slitsning/slipning. Kombinerat med en stabiliserande värmebehandling ger de en måttstabilitet som krävs i många verktygsstålslösningar.
