Vanadio sia sta deossidando che elemento carburigeno. Formando i carburi, il vanadio rende la struttura d'acciaio più a grana fine, stabilizza la ferrite in acciai austenitici alle temperature elevate ed al contenuto a basso tenore di carbonio. Il vanadio inoltre è usato per ghisa unente in lega. Impedisce la grafitizzazione, stabilizza le cementite e significativamente aumenta la profondità di freddo del ghisa, mentre aumenta la sua durezza. Il vanadio è fatto domanda per il titanio unente in lega, il niobio ed alle le leghe basate a cromo ampiamente usate in ingegneria di aviazione, del razzo e dello spazio. Il vanadio metallico puro è utilizzato nell'industria nucleare e nella fabbricazione di apparecchi elettronici.

Il ferrovanadio aumenta il hardenability e la resistenza alla tempera. È usato per migliorare la durezza, la resistenza dell'acciaio ai carichi alternanti. Il ferrovanadio inoltre è usato per ottenere la struttura a grana fine dell'acciaio.