通常，工作温度在150℃以上使用的轴承称为高温轴承。由于铬轴承钢在使用温度超过150℃~C时，其硬度将急剧下降，尺寸不稳定，并导致轴承无法正常工作。所以对于工作温度在150℃~E～250℃条件下工作的轴承，若套圈和滚动体仍选用普通高碳铬轴承钢制造，则必须对轴承零件进行特殊的回火处理，一般应高于工作温度50℃下进行回火。经过按上述要求回火处理的轴承钢，能在工作温度下正常使用。但因回火后硬度有所下降，轴承寿命有所降低。当轴承工作温度高于250℃时，则必须采用耐高温的轴承钢制造。
高温轴承钢除应具有一般轴承钢的性能外，还应具有一定的高温硬度和高温耐磨性、高温接触疲劳强度、抗氧化性能、高温耐冲击性能和高温尺寸稳定性。
常用的高温轴承钢有：
钼系钢：Cr4M04V、Crl5M04、9Crl8Mo、Crl4M04；
钨系钢：W9Cr4V2Mo、W18Cr4V；
钨钼系：W6MoSCr4V2。
高温轴承钢W、Cr、V、Mo等能形成高温下难溶的碳化物，并且在回火时能够析出弥散分布碳化物，产生二次硬化效应，使这类钢在一定温度下仍具有较高的硬度、耐磨性、较强的抗氧化性能、较高的耐疲劳性和尺寸稳定性。高温轴承钢其中以Cr4M04V和W18Cr4V最为常用。
对于结构复杂，又需承受强大冲击载荷的轴承，可采用高温渗碳钢制造。12Cr2Ni3M05是一种性能较好的高温渗碳轴承钢，因其含碳量低(0.15％左右)，不存在碳化物不均匀的缺点，退火硬度低，切削性能好，具有较高的韧性，可锻性好，能增大轴承零件的锻压比，有利于轴承的使用寿命，渗碳后可满足在温度430~C以下的使用条件，并且具有很好的抗冲击能力。
H10Cr4M04Ni4VA是目前性能最好的高温渗碳轴承钢，但其价格比较昂贵。当轴承的使用温度超过500~E时，选用耐高温轴承钢已难以满足其性能要求，而应选用钴基、镍基合金或陶瓷等耐高温材料。
高温轴承主要用于航空喷气发动机、燃气轮机、核反应堆系统、X光管钨盘，以及高速飞行器、火箭、宇宙飞船中。