Методами локального рентгеноспектрального анализа, просвечивающей электронной и оптической микроскопии, рентгеновской, фотоэлектронной и оже-электронной спектроскопии, динамического внедрения индентора исследованы наноструктурные материалы, образующиеся в результате структурно-фазовых превращений в поверхностных слоях металлов при трении в активных средах и дополнительных внешних воздействий импульсами тока. Показано, что наноструктурные материалы с высокими физико-механическими характеристиками и устойчивостью к термическим воздействиям, снижающие коэффициент трения и степень износа металлических систем, формируются на поверхностях трения только при определенном соотношении химических элементов исходных сплавов и дополнительных легирующих элементов. Их источником могут быть как исходные сплавы, так и рабочая среда, активные химические элементы которой способны интенсивно насыщать деформированные трением микрообъемы материала поверхности и существенно влиять на их свойства и поведение. Установлено, что насыщение деформированного при трении металла активными химическими элементами смазочных жидкостей снижает энергию перехода контактирующих микрообъемов материала в квазижидкое структурно-неустойчивое состояние, при котором формируются наноструктурные поверхностные слои. Показано, что благодаря импульсам тока можно достичь значения критической мощности внешних воздействий, при котором происходит качественное изменение состояния металла, прилегающего к пятнам контакта, и образование наноструктурного слоя трения, электронная и атомная структура которого обеспечивают состояние аномально низкого коэффициента трения.