Рассмотрим два важнейших направления диверсификации:
По продукции - расширение сортамента металлопродукции и повышением ее качественных характеристик. 
По производственным мощностям – новые технологии, строительство и модернизация предприятий .
Продуктовая диверсификация в металлургии развивается в двух разномасштабных и взаимосвязанных плоскостях. Прежде всего, основная часть продуктовых разработок традиционно ориентирована на удовлетворение массового спроса различных секторов хозяйства. В этом секторе ведущую роль играют черные металлы (сталь и чугун), доля которых в балансе конструкционных материалов составляет не менее 78-80% (по массе) и, скорее всего, мало изменится в обозримой перспективе164. Уступая другим материалам по отдельным частным характеристикам, сталь превосходит их по уникальному сочетанию и разнообразию главных потребительских свойств, сравнительно низкой стоимости, а также возможности рециклирования, то есть утилизации и повторного использования. Поэтому, несмотря на рост производства и потребления легких сплавов, конструкционных пластмасс и других заменителей, сталь остается основным и во многих секторах практически незаменимым современным материалом. 
Продуктовый сегмент специальной и качественной металлопродукции в черной металлургии обычно составляет сравнительно небольшую долю – около 10- 15%). 

Другой, высокотехнологичный сектор металлургического комплекса (гораздо меньший по абсолютным масштабам производства, но исключительный по значимости) связан с производством «новых материалов» (конструкционных и функциональных), предназначенных для использования прежде всего в высокотехнологичном секторе хозяйства. В последние десятилетия благодаря использованию новых технологических принципов, основанных на изучении микроприроды вещества, созданы промышленные технологии производства материалов с повышенными характеристиками – специальных марок стали, технической керамики, супер-сплавов, композитов и т.д. Новые материалы во многом обеспечили формирование и развитие основных наукоемких отраслей: авиакосмической, атомной, электронной, производства вооружений, высокотехнологичной медицинской техники и т.д. Одним из важных факторов в развитии этих направлений является высокая доля затрат на НИОКР, а также необходимость взаимодействия разработчиков и потребителей новых материалов в процессе их создания. Хорошим примером подобного сотрудничества в свое время явился известный проект «Энергия-Буран», в процессы работы над которым было создано более 80 видов новых материалов и технологий. 

Уровень диверсификации металлопродукции зависит от стадии развития той или иной страны. Если для развивающихся экономик важнейшим показателем является наращивание абсолютных объемов выплавки стали, то для стран, вступивших в стадию постиндустриального развития, этот показатель, который еще три десятилетия назад служил важнейшим индикатором экономического роста, сегодня во многом утратил свою роль. Соответственно доля металлургии в структуре промышленности за 1970-2000 гг. сократилась в США с 7,2 до 4,2%, Японии – с 10,2 до 4,3%, в Германии – с 6,8 до 3,7%165. При этом потребность развитых экономик в рядовом массовом металле удовлетворяется за счет импорта из развивающихся индустриальных стран.

В российском металлургическом комплексе в настоящее время в общем сохранились признаки тяжелой производственной структуры, полученной в наследство от бывшего Союза. Как известно, одной из главных слабостей советской металлургии являлся относительно низкий уровень продуктовой и технологической диверсификации производства при наличии огромных по масштабу мощностей по выпуску продукции массового спроса (главным образом черных металлов). Следствием стала нерациональная (по сравнению с ведущими странами) структура металлопотребления, в частности выраженный перекос в использовании стали по сравнению с алюминием: соотношение использования этих материалов составляло в СССР в начале 1990-х годов 78:1 против 17:1 в США. 

Достаточно существенным было и отставание по производству и потреблению новых материалов за исключением некоторых (титановых, циркониевых и алюминиевых сплавов), которые использовались исключительно в отраслях ОПК. Кроме того, был создан мощный сектор специальных сталей в составе Министерства черной металлургии (бывший главк «Спецсталь», ориентированный также на потребности ОПК). Эти направления базировались на успешных разработках самобытных отечественных научных школ (ВИАМ, ВИЛС, ЦНИИЧМ, ИМЕТ, ВНИИНМ, Гиредмет, НПО «Прометей» и др.), многие из которых по известным причинам понесли наиболее тяжелые потери в период рыночных реформ. Сегодня проблема возрождения и развития этого сектора приобретает особую актуальность. 

Технологическая диверсификация, связанная с модернизацией производственных мощностей, идет в металлургии, типичной зрелой отрасли, эволюционным путем. Инновации в металлургическом производстве направлены главным образом на повышение качества (облагораживание) металлопродукции, например, производство проката с антикоррозионными покрытиями (цинковым или пластмассовым) или повышением степени чистоты стали за счет введения новых операций (вакуумирование, доводка в ковше и т.д.). Важнейшим ориентиром всех технических инноваций остается повышение ценовой конкурентоспособности металлопродукции за счет сокращения производственных затрат.

Основные направления современного развития металлургии: повышение компактности агрегатов и технологий, снижение передельных затрат, а также усовершенствование качественных характеристик и разнообразия продукции при обязательном повышении экологической безопасности производства.
Несколько иные закономерности характерны для высокотехнологичного сектора отрасли. Здесь на базе сохранившегося производственного и научного потенциала отдельных предприятий по заказам ОПК могут выполняться разработки новых, зачастую даже уникальных технологий производства инновационных продуктов. 

Диверсификация российского металлургического комплекса развивается в следующих основных направлениях:
 - модернизация производственных мощностей действующих предприятий с полным металлургическим циклом;
 - строительство новых специализированных предприятий передельного типа (мини- заводов);
 - развитие производства продуктов с повышенной добавленной стоимостью (так называемых «нишевых» продуктов): труб большого диаметра, рельсов, широкого листа и др.

В 2000-е годы металлургия являлась одним из наиболее прибыльных и динамично развивающихся секторов российской экономики, что обеспечило благоприятные условия для роста инвестиционной активности. Прирост инвестиций и массовое обновление производственного аппарата позволил сократить долю устаревших основных фондов: в черной металлургии с 55 до 48%, в цветной – с 50 до 42%166. В 2007-2008 гг. только в черной металлургии были начаты 19 проектов строительства новых заводов с общими инвестиционными затратами более 5,2 млрд. долл. Металлургия стала и одним из наиболее привлекательных объектов для зарубежного капитала с использованием различных форм партнерств от поставок оборудования до создания крупных совместных инвестиционных бизнес- проектов. В последние годы доля металлургии в иностранных инвестициях в промышленность России достигала 32% (2004 г.).  
Используя благоприятные факторы инвестиционного процесса, российские компании динамично ликвидируют технологическое отставание от мирового уровня, накопленное за предшествующий период. 

Россия исторически располагала продвинутой отраслевой системой прикладных и фундаментальных научных подразделений, проектных организаций, заводских и вузовских лабораторий, опытных производств, финансируемых государством в рамках выполнения государственных заказов и заданий. По некоторым оценкам, наукоемкость российской металлургии в конце 1990-х годов в целом была соизмерима с показателями металлургических компаний стран ОЭСР, а сравнительно высокий научно-технический потенциал, наряду с наличием собственной сырьевой базы, справедливо считался важнейшим конкурентным преимуществом советской металлургии. 

В настоящее время основные НИОКР сосредоточены в компаниях, многие из которых интегрировали в своей структуре бывшие НИИ и КБ. Институты, получившие статус ГНЦ - государственных научных центров, например, ЦНИИЧМ им. И.П. Бардина, ВНИИметмаш им.А.А. Целикова, работают в тесном контакте с компаниями и практически существуют за счет выполнения конкретных заказов корпораций. 

Попытки государства сформулировать действенную инновационную стратегию в сфере отечественной металлургии пока не дали существенных результатов. Компании, располагая крупными финансовыми ресурсами, получают доступ на глобальном рынке к самым современным технологиям, разработка которых отечественным научным организациям в настоящее время практически не под силу. Кроме того, у них попросту отсутствуют особые стимулы для инвестирования крупных долгосрочных инноваций, поскольку пока компании за счет относительно дешевого сырья и энергоресурсов могут поддерживать сравнительно высокий уровень конкурентоспособности. Заявленное в прошлом году создание Национального исследовательского центра металлургии и металлических материалов, к сожалению, не получило реального воплощения. 

По объемам вложений в НИОКР (и государственным и частным) российские компании заметно уступают своим зарубежным конкурентам. Так, в 2006 г., по данным Министерства науки и образования, общие затраты на НИОКР в металлургии составили около 600 млн. евро (27 млрд. руб.), из которых около 80% пошло на приобретение импортного оборудования. Для сравнения: затраты на НИОКР только одной компании Arcelor Mittal составили более 150 млн. евро.

Весьма существенной проблемой российской черной металлургии является заметная неоднородность отраслевой структуры, значительная дифференциация предприятий по техническому уровню и экономическим показателям. Следствием этого является диспропорция между инвестиционными потребностями и инвестиционными возможностями заводов. В отрасли можно выделить три группы предприятий: 
- первая группа – комбинаты –лидеры (большая тройка) с годовой мощностью 10 и более млн.т стали - Магнитогорский (ОАО «ММК»), Ново-Липецкий (ОАО «НЛМК») и Череповецкий (ОАО «Северсталь») металлургические комбинаты, на долю которых приходится около половины выпуска металлопродукции в России;- 
- вторая группа – комбинаты полного цикла второго эшелона: Западно-Сибирский (ОАО «ЗСМК»). Нижнетагильский (ОАО «НТМК»), Кузнецкий (ОАО «КМК»), Орско- Халиловский (ОАО «Уральская сталь»), Челябинский (ОАО «Мечел»), Оскольский электрометаллургический (ОАО «ОЭМК»). Предприятия этой группы по своим инвестиционным возможностям близки к предприятиям первой группы; 
- третья группа – предприятия, наиболее разнообразные по своей технологической и возрастной структуре и продуктовой специализации, приступившие к модернизации с некоторым запозданием по мере их вхождения в крупные холдинги и потому имеющие в основном не самый современный уровень производства. К сожалению, в этой группе до последнего времени находились практически все заводы качественной металлургии, потерявшие внутренний рынок и не сумевшие закрепиться на внешнем рынке. 

В целом, несмотря на высокие темпы технологического обновления, российская металлургия все еще заметно отстает по показателю производительности труда от ведущих мировых компаний аналогичной специализации и масштаба . Эти различия обусловлены прежде всего относительным технологическим отставанием российских заводов.