合金型抗菌不锈钢是目前应用最广的抗菌不锈钢，其制备工艺简单，通常是在不锈钢的冶炼过程中添加具有抗菌性能的金属元素(Ag、Cu等)，再经过后续的加工工艺制备而成，抗菌元素在不锈钢基体中分布均匀，由于该方法制备的不锈钢整体都具有抗菌性能，因此不用考虑抗菌持久性和耐磨性。上世纪90年代日本的钢铁公司最早在不锈钢中添加银、铜等抗菌元素，制备出了整体具有抗菌性的不锈钢材料。
含银抗菌不锈钢仅需要添加极少量的银（0.04%）即可达到较好的抗菌效果，主要起抗菌作用的Ag在不锈钢基体中有不同的存在形式，不同的存在形式抗菌效果略有差别，研究表明抗菌效果Ag2O＞Ag＞Ag2S。上世纪九十年代日本川崎钢铁最早在奥氏体不锈钢中添加银元素制备出抗菌不锈钢，应用于食品加工行业，这种含银不锈钢热稳定性好，抗菌效果持久，300℃高温暴露后，抗菌率仍可以达到99%[30]。上海材料研究所的沈忠良以300奥氏体型不锈钢为基础，通过加入银的中间合金的方式，解决了银在钢中溶液度低的问题，开发出含银抗菌不锈钢，银元素分布均匀，制备出的抗菌不锈钢保持了不锈钢的力学性能、耐蚀性能。
含铜抗菌不锈钢相比于含银抗菌不锈钢，由于铜的抗菌率仅为银的百分之一左右，因此不锈钢中铜的添加量一般要＞3.5%，再进行热处理使具有抗菌效果的Cu析出相（ε-Cu）在基体中均匀弥散析出，才能体现出较好的抗菌效果。C.H.Koo等人研究了铜含量和时效处理对SUS304奥氏体不锈钢的显微组织、力学性能、耐蚀性能和抗菌性能的影响，得出最佳的Cu添加量约为3.5%。杨柯团队在普通医用不锈钢316L中加入适量过饱和的铜元素，通过固溶和时效处理得到了新型316L-Cu不锈钢，该新型不锈钢通过持续释放微量铜元素，可有效的抑制其表面细菌生物膜的形成，从而降低了细菌感染的发生率。王帅等研究了热处理对马氏体沉淀硬化型不锈钢17-4PH抗菌性能的影响，发现在常规热处理下能析出的富Cu相太少，几乎不能起到杀菌的作用，但经过固溶处理、液氮冷处理、时效处理后，17-4PH不锈钢抗菌性能显著提高。
通过在熔炼过程中添加抗菌金属元素制备的合金型抗菌不锈钢，具有抗菌效果持久、耐热性好、抗菌性不受表面磨损的影响等优点。但该方法制备的抗菌不锈钢仅表面的抗菌元素可以发挥作用，且添加的抗菌元素为价格昂贵的银、铜等，大大的增加了不锈钢的生产制造成本。
