A kereskedelmileg sikeres metal műfajok mellett sok más heavy metal alműfaj is kifejlődött az 1980-as évek során. Számos kísérlet történt az underground metal bonyolult világának feltérképezésére elsősorban az Allmusic szerkesztői, valamint Garry Sharpe-Young kritikus által. Sharpe-Young többkötetes metal enciklopédiája az alábbi kategóriákba sorolja az underground műfajokat: thrash metal, death metal, black metal, power metal, progresszív metal, doom illetve gothic metal.
Thrash metal
A thrash metal az 1980-as évek elején alakult ki a hardcore punk és a brit heavy metal új hullámának, főleg a speed metalként ismert, pörgős stílusú dalok hatására. A mozgalom az Egyesült Államokból indult, a San Francisco-i Bay Area színtér vezetésével. A thrash csapatok által kifejlesztett hangzás gyorsabb és agresszívabb volt, mint az eredeti metal zenekaroké, vagy azok glam metal követőiké. A Type O Negative frontembere Peter Steele a thrash-t a "városi métely" zenei formájaként és a rap sápadtarcú unokaöccseként jellemezte.
A stílust a "Nagy Négyes" tette népszerűvé: az Anthrax, a Megadeth, a Metallica és a Slayer. A műfaj európai meghonosításában három német zenekar játszott főszerepet: a Kreator, a Sodom és a Destruction. Mások, köztük a kanadai Voivod, a New Jersey-i Overkill, a San Francisco-i Testament és Exodus, valamint a brazil Sepultura szintén jelentős befolyással bírtak. Noha a thrash az underground színtéren indult és nagyrészt ott is maradt majdnem egy évtizedig, a vezető csapatok szélesebb közönségréteget céloztak meg. A Metallica a Billboard eladási listáján a legjobb 40 közé jutott a "Master of Puppets" albummal 1986-ban, rá két évre pedig, a zenekar "...and Justice For All" lemeze a 6. helyig jutott, míg a Megadeth és az Anthrax lemezei bekerültek a Top 40-be.
Habár kompromisszumoktól mentes hozzáállásával a Slayer szerényebb kereskedelmi sikereket ért el, mint a "Nagy Négyes" többi tagja, mégis ők készítették el a műfaj egyik definitív lemezét, a "Reign In Blood"-ot (1986), melyet a Kerrang! magazin "minden idők legkeményebb albumának" kiáltott ki. Két évtizeddel később a Metal Hammer az elmúlt húsz év legjobb nagylemezének nevezte. A Slayer a szélső-jobbos skinheadek között is követőkre talált, a zenekart pedig az erőszak és náci eszmék hirdetésével vádolták. Az 1990-es évek elején a thrash kiugró sikert ért el a metal mainstreammel dacolva, és újradefiniálva azt. A Metallica 1991-es albuma a Billboard lista élére került, a Megadeth "Countdown to Extinction" (1992) című lemeze a 2. helyig jutott, az Anthrax és a Slayer bekerültek a Top 10-be, és a második vonalból olyan együttesek lemezei is, mint a Testament és a Sepultura, bejutottak a 100-as listára.
Death metal
A thrash hamar több extrém metal műfajra kezdett szétválni. Az Allmusic szerint, a Slayer "Reign In Blood" albuma "szinte egymaga inspirálta a death metal műfajt (legalábbis az Atlanti-óceán amerikai oldalán)". A NWOBHM zenekarként induló Venom szintén fontos előfutár volt. A death metal mozgalom az óceán mindkét partján felhasználta az "istenkáromlás" és a "sátánizmus" elemeit, mint ahogy az említett előadók. Feltételezések szerint a death (magyarul halál) metal kifejezés a "Death Metal" című dalból származik, a Bay Area-i Possessed zenekar "Seven Churches" (1985) albumáról. Mások szerint magáról a Death nevű zenekarról nevezték el a stílust.
A death metal hasznosította a thrash és a hardcore sebességét és agresszióját, olyan dalszövegekkel összeforrasztva, melyek a Z-kategóriás kaszabolós mozifilmekre jellemző erőszakra és sátánizmusra koncentráltak. A death metal ének tipikusan zord. Ide tartozik a torokból feltörő "halálhörgés", az éles hangú üvöltés és egyéb szokatlan technikák. A mély hangú, agresszív énekstílus mellett lehangolt, erősen torzított gitárok, és az extrém gyors dobolás jellemző, gyakran szélsebes lábdobokkal, pusztító ütemekkel (blast beat) és szinkópálással. Jellemző a gyakori tempó és ritmusváltás is.
A death metal általában elutasította a korábbi metal stílusok színpadi megjelenését, helyette a hétköznapi szakadt farmernadrágokat és egyszerű bőrkabátokat választotta. E szabály alól fontos kivétel a Deicide frontembere Glen Benton, aki fordított keresztet égetett a homlokába és a színpadon páncélt viselt. A Morbid Angel pedig az újfasiszta külsőségeket vette fel. Ez a két zenekar, a Death-tel és az Obituary-val együtt, a Floridában kialakult meghatározó death metal színtér vezető csapatai voltak az 1980-as évek közepén. Angliában a death metal stílussal rokon grindcore a Napalm Death és az Extreme Noise Terror vezetésével emelkedett ki az anarcho-punk mozgalomból. A skandináv death metal színtéren is megindult a fejlődés olyan zenekarokkal, mint a svéd Entombed és Dismember, ahol pár évvel később a göteborgi Dark Tranquillity, In Flames és At The Gates zenekarok révén a dallamos death metal hangzás is kialakult. Az 1990-es évek során olyan amerikai technikás death metal zenekarok mutatták be a sebesség és technikás hangszeres-játék új szintjeit, mint az Atheist és a Cynic. Az évtized közepén "Demanufacture" (1995) című albumán elsőként a Fear Factory ötvözte industrial (ipari) elemekkel a death metalt, az énekes Burton C. Bell pedig felváltva használt tiszta énektémákat és "halálhörgést" a dalokban.
Black metal
A black metal első hulláma Európában alakult ki az 1980-as évek első felében a svájci Hellhammer és Celtic Frost, valamint a svéd Bathory vezetésével. A műfaj elnevezése a Venom 1982-es albumának címéből ("Black Metal") származik. A nyolcvanas évek végén elsődlegesen Skandináviában kelt életre a második hullám az olyan zenekarok révén, mint a norvég Mayhem, Burzum és Emperor.
A black metal stílusilag és a produkció minőségét tekintve is meglehetősen változatos, habár a legtöbb zenekar a "károgó", morgó énekre, az erősen torzított gitárokra és a sötét atmoszférára helyezi a hangsúlyt. A Darkthrone dobosa Fenriz így magyarázza:
Volt valami, amit a produkcióval, a dalszövegekkel, az öltözködésükkel ki akartak fejezni, az elkötelezettség, hogy csúf, nyers, fenyegető dolgokat csináljanak. Nem volt egy általánosan elfogadott hangzás.
A sátáni témák megszokottak a black metalban, bár sok zenekar inkább az ősi pogányságból merít ihletet, a kereszténység előtti idők értékeihez való visszatérést hirdetve.
Míg a Bathory elindította a viking metal és folk metal mozgalmakat, addig a skandináv black metal színtérről más zenekarokat a terjedő erőszakossággal azonosítottak az 1990-es évek elején. 1990-ben a Mayhem "hullafestést" (corpsepaint) kezdett viselni koncertjein és a zenekari fotózásokon. A Mayhem és a Burzum templomgyújtogatások és sátánizmus vádjával sározódott be. 1991-ben visszaütött a lemezkiadók hajszája a death metal zenekarok szerződtetésére, és az underground közönség azokhoz a zenekarokhoz pártolt, melyek ellenálltak stílusuk kihasználásának és felhígításának. A Gorgoroth énekes Gaahl szerint:
A black metal soha nem akart közönséget toborozni... Volt közös ellenségünk. Természetesen a kereszténység, a szocializmus és minden amit a demokrácia jelképez.
A Varg Vikernes (Burzum) által meggyilkolt Mayhem gitáros, Euronymous halála világszerte a műfajra terelte a figyelmet.
1992-re a Skandinávián kívüli területeken is kezdett terjedni a black metal, többek között Németországban, Franciaországban és Lengyelországban. 1996 körül, mikor a színtéren sokan úgy érezték, hogy a műfaj megrekedt, számos kulcsfontosságú zenekar, köztük a Burzum és a finn Beherit az ambient stílus, a svájci Samael pedig az industrial stílus irányába lépett tovább, míg a Dimmu Borgir és a brit Cradle Of Filth a szimfonikus black metalt kutatta.
Power metal
Noha Észak-Amerikában viszonylag underground stílusnak számít, Európában, Japánban és Dél-Amerikában nagy népszerűségnek örvend. A power metal az életvidám, epikus dallamokra és témákra koncentrál, mellyel a hallgató pozitív érzéseire, a hősiességre és a kedélyességre gyakorol hatást. A "happy metal" hangzás alapreceptjét a német Helloween alakította ki az 1980-as évek második felében, az erőteljes riffek, a dallamos megközelítés, a Judas Priestre és Iron Maidenre jellemző magas hangú, tiszta énekstílus, és a sebesség kombinációjaként. Yngwie J. Malmsteen "Rising Force" (1984) albuma döntő szerepet játszott a "húrtépésnek" (shredding) nevezett ultragyors gitárjáték népszerűsítésében, valamint a metal és klasszikus zenei elemek összeházasításában, melyek komoly hatással voltak a power metalra. A kilencvenes években Timo Kotipelto énekes beszállásával a finn Stratovarius vált a műfaj vezető csapatává Európában.
Sok mai power metal zenekar, mint például a floridai Kamelot, a finn Nightwish, a német Blind Guardian és az olasz Rhapsody of Fire (korábban szimplán Rhapsody) alkalmaz billentyű-orientált "szimfonikus" megszólalást, alkalmanként nagyzenekart és operaénekeseket is csatasorba állítva.
Az Egyesült Államokban a nyolcvanas évek első felében alakult ki egy szintén power metalnak nevezett vonulat a NWOBHM hatására olyan zenekarokkal, mint a Savatage, a Metal Church, a Vicious Rumors, a Jag Panzer, a Helstar, a Liege Lord vagy a Manowar. Az amerikai power metal zenekarok a szokottnál keményebb riffekkel játszották a heavy metalt, de a thrash metalra hatással lévő hardcore punk befolyás nem érte őket. Ezek a csapatok olyan "gitárhősöket" adtak a műfajnak, mint Vinnie Moore (Vicious Rumors), Joey Taffolla (Jag Panzer) vagy Chris Oliva (Savatage) vagy éppen Joey DeMaio (Manowar). A nyolcvanas évek US power metal zenekarait a metal műfaj mai stílusirányzatai szerinti felosztásban már inkább tradicionális heavy metal kategóriába sorolják.
Progresszív metal
A progresszív metal eredetét egészen az 1960-as évek végi/1970-es évek eleji progresszív rock zenekarokig vezethetjük vissza, mint a Yes, a Pink Floyd, a Jethro Tull, a King Crimson, a Genesis, a Rush és a Queen. Azonban a progresszív metal , mint önálló műfaj az 1980-as évek közepéig nem alakult ki. Az olyan zenekarok, mint a Fates Warning, a Queensrÿche és a Dream Theater ezektől a prog-rock csapatoktól vettek át zenei elemeket – elsődlegesen a hangszerelés és a dalok felépítése terén – és kombinálták az Iron Maiden és a Metallica fémjelezte metal stílusokkal. A végeredmény pedig progresszív rock mentalitás metal hangzással.
A prog-metal az 1990-es évek elején könyvelhetett el komoly kereskedelmi sikereket, mikor a Queensrÿche számára áttörést hozó "Operation: Mindcrime" (1988) album után a "Silent Lucidity" dal (az 1990-es "Empire" albumról) rádiós és MTV sláger lett Amerikában. Nem egy tipikus progresszív metal dal, de népszerűsége révén növelte más prog-metal zenekarok ázsióját. A Dream Theater "Pull Me Under" dala (az 1992-es "Images and Words" albumról) szintén népszerű volt a rádióadóknál és az MTV-n. Az 1990-es évek zenekarai közül a Tiamat, a Pain of Salvation, az Opeth, az Ayreon, a Tool és a Symphony X is jellegzetes, saját hangot tudott kialakítani, színesítve ezzel a progresszív zenei palettát.
Doom metal
A műfaj az 1980-as évek közepén bukkant fel olyan zenekarokkal, mint a California-i Saint Vitus, a Maryland-i The Obsessed, a Chicago-i Trouble és a Stockholm-i Candlemass. A doom metal mozgalom elutasította más metal műfajok sebességmániáját, vontatottá lassítva a zenét. A doom metal gyökerei a korai Black Sabbath albumokig vezetnek vissza, és a stílus mindazt megtestesíti a dalszövegekben és a zenei megközelítésben, amit a Sabbath és olyan kortársai, mint a Pentagram és a Black Widow képviseltek. A The Melvins szintén jelentős hatással volt a doom metalra és számos alműfajára is. A metal sok egyéb változatához képest a doom zenekarok a dallamra, a melankolikus tempóra és a temetői hangulatra helyezik a hangsúlyt.
Az 1980-as évek végén a doom és a hardcore egyesítésével született meg a sludge metal, melynek vezető zenekarai az Eyehategod és a Crowbar voltak a New Orleans/Louisiana (NOLA) központú színtérről. A következő évtized elején a korai doom metal zenekarok hatására California-ból a Kyuss és a Sleep indították el a "könnyű" drogokkal azonosított stoner rock/stoner metal stílus felemelkedését, míg a Seattle-i Earth ambient kísérleteivel létrehozta a drone metalt.
Gothic metal
Európában az 1990-es évek elején –jórészt a Celtic Frost hatására– a doom és a death metal fúziójával brit zenekarok, mint a Paradise Lost, a My Dying Bride és az Anathema létrehozták a gothic metal stílust. Legismertebb követőik Norvégiából a Theatre Of Tragedy, a Trail Of Tears és a Tristania, míg Amerikából a Type O Negative lett a stílus legelismertebb képviselője. A svéd Therion komolyzenei kísérleteinek köszönhetően aztán szimfonikus metal mozgalommá alakult a gothic metal olyan csapatokkal, mint a holland Within Temptation, a liechtensteini WeltenBrand, vagy az ausztrál Virgin Black.
A heavy metal műfajainak részletes ismertetése az "Alműfajok" menüpont alatt található.