由一种金属与另一种或几种金属或非金属经过混熔，冷却凝固后，得到的金属性固体便是合金。从金属到合金的变化，一般不像其他化学反应那么显著，热效应比较小。合金一般都具有一定的金属性能。按组成元素数目的多少，合金可分为二元合金、三元合金和多元合金。按合金的相图，合金物相一般可分为金属固溶体、金属互化物和金属间隙化合物3类。两种金属元素的电负性、化学性质和原子大小等比较接近时，容易生成固溶体;元素的电负性和原子半径差别较大时，容易形成金属互化物;过渡金属元素与原子半径很小的H，B，C，N等非金属元素易形成金属间隙化合物，它们是由半径很小的原子填充在金属原子的间隙之中而形成的。
金属固溶体。一种金属的原子无序地置换了另一种金属晶格中的部分原子而形成的体系，金属固溶体的结构型式一般与纯金属相同。只有当两种金属原子的半径值相差小于15%，而且两种金属的晶体结构相同、化学性质相似时才能形成一完整的固溶体系。例如，镍和铜就可形成完整的固溶体系列。而钠和钾不形成固溶体; 锌和铜只形成不完整的固溶体系列。
金属互化物。组成合金的各组分相互形成化合物的合金。有许多金属互化物具有类似于β，γ和ε黄铜的结构，它们的性质决定于电子数与原子数之比， 故又称为电子化合物。
金属间隙化合物。过渡金属跟第二周期元素B，C，N和O形成的化合物常为金属间隙化合物。在这类化合物中，B，C，N和O这些小原子填入到过渡金属原子构成的结构的间隙之中。ⅢB族到ⅥB族过渡金属形成的间隙化合物，多数具有MX计量关系和NaCl型结构。间隙化合物一般具有良好的导电性和导热性， 并且导电能力随温度的升高而降低; 具有金属光泽; 熔点很高、硬度很大但性脆; 不论纯金属本身的结构型式如何， 大多数都采取NaCl型结构。
合金的机械、物理、化学性能优于纯金属， 工业上应用的金属材料， 大多数都是合金。最普通的非金属合金剂是碳， 在钢中含量达1.7%， 加入钢中的其他金属 (铬、钼等) 可增加钢的硬度、耐腐蚀等特性。合金常因所含组分不同， 其性能有很大差异。根据是否含有铁， 合金可分为铁合金和有色合金两大类。焊药和伍德合金是在较低温度下熔化的易熔合金的代表。高熔点合金，1 650℃以上熔化，是钨、钴、镍和钼的金属溶液。汞齐是汞与其他金属的合金， 可以液态形式制备。合金在各方面都有广泛的应用，合金的研究具有极大的实际意义。
