Проаналізовано вплив елементів втілення N, C і H в твердих розчинах на основі заліза на їхню структуру і властивості. На основі теоретичних розрахунків і експериментальних результатів порівнюються електронна структура і енергія дефектів пакування, розподіл атомів у твердих розчинах, взаємодія атомів втілення з дислокаціями та вакансіями, рухомість дислокацій, механізми пластичної деформації та руйнування. Встановлено, що Нітроґен і Гідроґен збільшують густину електронних станів на рівні Фермі ГЦК-заліза, в той час як Карбон зменшує її. Відповідно, концентрація вільних електронів підвищується в твердих розчинах Нітроґену і Гідроґену на основі $\gamma$-заліза і зменшується при розчиненні Карбону. Виявлено кореляцію між характером міжатомового зв’язку і близьким атомовим порядком в аустенітних сталях: Нітроґен сприяє близькому атомовому упорядкуванню в розподілі леґувальних елементів, в той час як розчинення Карбону супроводжується їх кластеризацією. Як наслідок, Нітроґен підвищує термодинамічну стабільність аустенітних сталей, а Карбон робить сталь чутливою до виділення карбідів із твердого розчину, що погіршує корозійні властивості. Найбільш вражаючою є кореляція між електронною структурою і властивостями дислокацій. На відміну від переважаючих ковалентних зв’язків у вуглецевих сталях, посилений Нітроґеном їхній металічний характер підвищує рухливість дислокацій, наслідком чого є висока пластичність і в’язкість руйнування. Але аналогічний вплив Гідроґену є причиною водневого окрихчування через посилену Гідроґеном локалізовану пластичність. Унікальна схожість з водневим окрихчуванням має місце, якщо аустенітна азотиста сталь піддається ударному навантаженню. Внаслідок недостатнього часу для релаксації напружень, посилена Нітроґеном локалізована пластичність призводить до псевдокрихкого руйнування. Відмінним є лише механізм локалізації пластичної деформації: близьке атомове упорядкування, спричинене Гідроґеном, і збільшення концентрації надлишкових вакансій у випадку розчинення Гідроґену.