高熵效应是高熵合金最重要的特性，它对合金相的形成规律有影响。高熵合金形成相的数量比用吉布斯相律原理算出来的最多相数量要少，它倾向于形成简单的面心立方（FCC）、体心立方（BCC）或者密排六方（HCP）相。这是因为高的混合熵让各元素之间的相容性变好，合金就更倾向于形成固溶体，而不是那种端际固溶体或者有连续化学组成、特定晶格结构且构型熵接近零的有序相，也就是金属间化合物。在高熵合金形成的各种合金相里，像端际固溶体、金属间化合物、随机互溶的固溶体（也就是多主元固溶体）这些，多主元固溶体的混合熵是最高的。和传统的固溶体相（端际固溶体）相比，高熵合金固溶体相里分不清溶质和溶剂原子，它的晶体结构也不依赖于某一种主要元素的晶体结构。
晶格畸变效应呢，是用合金里所有组元元素的原子半径差的均方差（δ）来表示结构上的晶格畸变情况的。有很多不同大小的元素原子组成的固溶体肯定会有晶格畸变效应，如果原子尺寸差太大，因为晶格畸变能太高，就会形成非晶相结构。晶格畸变效应对合金的硬度和强度有提升作用，而且随着组元元素种类变多，晶格畸变能会增加，这样就降低了合金的层错能。缓慢扩散效应说的是，高熵合金里元素的自扩散系数比传统合金的要低一个数量级。张勇教授觉得高熵合金<不锈钢<纯金属。这是因为不同原子之间的相互作用和晶格畸变影响了原子的有效扩散速率。一般来说，相变的出现是因为各组元元素一起扩散达到相分离平衡，而迟滞扩散效应就减弱了新相形成的可能性。按照熵值划分的低熵合金、中熵合金、高熵合金，它们各元素扩散系数的大小是：高熵合金<中熵合金<低熵合金，这和张勇教授的观点是对应的。
“鸡尾酒”效应是说，不同的组元元素有不同的特性，而且元素之间还会相互作用，所以多元的高熵合金就会把这些特性综合起来产生复合效应，这也给多元高熵合金的设计提供了理论思路。比如说铬（Cr）和硅（Si）这些抗氧化能力强的元素能提高合金的高温抗氧化能力，还有添加一些微量元素可以改善合金的组织和性能。像 He 等学者在 FCC - FeCoNiCr 里添加少量的 Ti、Al 元素来研究沉淀析出强化的机理，让力学性能大大提高了，这就证明了用综合强化机理来控制 FCC - 高熵合金性能是可行的。