合金，是由兩種或兩種以上的金屬與金屬或非金屬經(jīng)一定方法所合成的具有金屬特性的物質(zhì)。一般通過熔合成均勻液體和凝固而得。根據(jù)組成元素的數(shù)目，可分為二元合金、三元合金和多元合金。
合金是宏觀均勻，含有金屬元素的多元化學(xué)物質(zhì)，一般具有金屬特性.任何元素均可采用作合金元素，但大量加入的仍是金屬.組成合金的基本的、獨(dú)立的物質(zhì)稱組元，或簡稱為元.由兩個(gè)組元組成的合金稱為二元合金，由三個(gè)組元組成的合金稱為三元合金，由三個(gè)以上組元組成的合金稱為多元合金.固態(tài)下，合金可能呈單相亦可能呈復(fù)相的混合物;可能呈晶態(tài)、亦可能呈現(xiàn)準(zhǔn)晶狀態(tài)或非晶狀態(tài).晶態(tài)合金中依其組成元素的原子半徑、負(fù)電性以及電子濃度等等差異情況不同，可能出現(xiàn)的相有保持與基底純元素相同結(jié)構(gòu)的固溶體(solid solution)以及不和任何組成元素結(jié)構(gòu)相同的中間相(inter-mediate phases).中間相包括正常價(jià)化合物、電子化合物、laves相、σ相、間隙相和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的間隙式化合物等等.合金在平衡狀態(tài)下可能出現(xiàn)的相可以從相平衡圖得知.
合金中組成相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)對合金的性能起決定性的作用.同時(shí)，合金組織的變化即合金中相的相對數(shù)量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對合金的性能也發(fā)生很大的影響.因此，利用各種元素的結(jié)合以形成各種不同的合金相，再經(jīng)過合適的處理可能滿足各種不同的性能要求.
高分子化學(xué)中現(xiàn)也借用合金一詞，它指在 一定條件下把聚合物或共聚物與另一種聚合物或彈性物摻合而成的復(fù)合材料，如苯乙烯-丙稀腈共聚物樹脂與丁二烯-丙稀腈橡膠摻合。

金屬是一種具有光澤（即對可見光強(qiáng)烈反射）、富有延展性、容易導(dǎo)電、導(dǎo)熱等性質(zhì)的物質(zhì)。 地球上的絕大多數(shù)金屬元素是以化合態(tài)存在于自然界中的。這是因?yàn)槎鄶?shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，只有極少數(shù)的金屬如金、銀等以游離態(tài)存在。金屬在自然界中廣泛存在，在生活中應(yīng)用極為普遍，是在現(xiàn)代工業(yè)中非常重要和應(yīng)用多的一類物質(zhì)。
由于金屬的電子傾向脫離，因此具有良好的導(dǎo)電性，且金屬元素在化合物中通常帶正價(jià)電，但當(dāng)溫度越高時(shí)，因?yàn)槭艿搅嗽雍说臒嵴鹗幾璧K，電阻將會(huì)變大。金屬分子之間的連結(jié)是金屬鍵，因此隨意更換位置都可再重新建立連結(jié)，這也是金屬伸展性良好的原因。
在自然界中，絕大多數(shù)金屬以化合態(tài)存在，少數(shù)金屬例如金、銀、鉑、鉍以游離態(tài)存在。金屬礦物多數(shù)是氧化物及硫化物，其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及硅酸鹽。
屬于金屬的物質(zhì)有金、銀、銅、鐵、錳、鋅等。在一大氣壓及25攝氏度的常溫下，除汞（液態(tài)）外，其他金屬都是固體。大部分的純金屬是銀白（灰）色，只有少數(shù)不是，如金為黃赤色，銅為紫紅色。金屬大多帶“钅”旁。

納米金屬材料是形成納米晶粒的金屬與合金。具有晶界比例，比表面能，表面原子比例大等特點(diǎn)。粒徑由100nm降至5nm，顆粒表面能與總能量之比由0.8%增至14%，晶界比例由3%增至50%，表面原子的比例增至40%，2nm時(shí)增至80%。具有特異性能:納米可提高燃燒效率；含1.8%C的鋼，納米晶斷裂強(qiáng)度可達(dá)4800MPa。
納米固體中的原子排列既不同于長程有序的晶體，也不同于長程無序、短程有序的“氣體狀”固體結(jié)構(gòu)，是一種介于固體與分子間的亞穩(wěn)中間態(tài)物質(zhì)。因此，一些研究人員把納米材料稱之為晶態(tài)、非晶態(tài)之外的“第三態(tài)晶體材料”。正是由于納米材料這種特殊的結(jié)構(gòu)，使納米材料科學(xué)與技術(shù)之產(chǎn)生四大效應(yīng)，即小尺寸效應(yīng)、量子效應(yīng)(含宏觀量子隧道效應(yīng))、表面效應(yīng)和界面效應(yīng)，從而具有傳統(tǒng)材料所不具備的物理、化學(xué)性能，表現(xiàn)出獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、催化、化學(xué)特性和超導(dǎo)性能等特性，使納米材料在國防、電子、化工、冶金、輕工、航空、陶瓷、核技術(shù)、催化劑、醫(yī)藥等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
由于顆粒尺寸變小所引起的宏觀物理性質(zhì)的變化稱為小尺寸效應(yīng)。對納米顆粒而言，尺寸變小同時(shí)其比表面積顯著增加，從而產(chǎn)生一系列新奇的性質(zhì)。例如米顆粒對光吸收顯著增加，與大尺寸固態(tài)物質(zhì)相比納米顆粒的熔點(diǎn)會(huì)顯著下降，例如，2nm的金屬顆粒熔點(diǎn)為600K，隨著粒徑增加，熔點(diǎn)迅速上升，塊狀金屬為1337K。還有，小尺寸的納米顆粒磁性與大塊材料有明顯的區(qū)別。一般固體的熱運(yùn)動(dòng)于晶格振動(dòng)，固體本身并不運(yùn)動(dòng)。而對于納米金屬粒子，除了晶格振動(dòng)以外，顆粒整體也振動(dòng)，結(jié)果使納米金屬粒子比導(dǎo)體中的電子自由程小，其磁疇比強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁疇小，有時(shí)甚至小于磁疇，從而呈單磁疇結(jié)構(gòu)。

金屬是具有光澤、有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性與機(jī)械性能，并具有正的電阻溫度系數(shù)的物質(zhì)。金屬，是個(gè)大家庭，現(xiàn)在世界上有86種金屬。通常人們根據(jù)金屬的顏色和性質(zhì)等特征，將金屬分為黑色金屬和有色金屬兩大類。黑色金屬主要指鐵及其合金，如鋼、生鐵、鐵合金、鑄鐵等。黑色金屬以外的金屬稱為有色金屬。
黑色金屬材料乃工業(yè)上對鐵、鉻和錳的統(tǒng)稱。亦包括這三種金屬的合金，尤其是合金黑色金屬鋼及鋼鐵。與黑色金屬相對的是有色金屬。事實(shí)上純凈的鐵及鉻是銀白色的，而錳是銀灰色。由于鋼鐵表面通常覆蓋一層黑色的四氧化三鐵，而錳及鉻主要應(yīng)用于冶煉黑色的合金鋼。所以才會(huì)被“錯(cuò)誤分類”為黑色金屬。
黑色金屬的分類也有其意義，因?yàn)檫@三種金屬都是冶煉鋼鐵的主要原料，而鋼鐵在國民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，亦是衡量一國家國力的重要標(biāo)志。黑色金屬的產(chǎn)量約占世界金屬總產(chǎn)量的95%。
黑色金屬和有色金屬這名字，常常使人誤會(huì)，以為黑色金屬一定是黑的，其實(shí)不然。黑色金屬只有五種：鐵、錳、鉻、釩、鈦。而它們五個(gè)都不是黑色的。純鐵是銀白色的；鉻是銀白色的；錳是灰白色的。因?yàn)殍F的表面常常生銹，蓋著一層黑色的四氧化三鐵與棕褐色的氧化鐵的混合物，看去就是黑色的。所以人們稱之為“黑色金屬”。常說的“黑色冶金工業(yè)”，主要是指鋼鐵工業(yè)。因?yàn)槌Ｒ姷暮辖痄撌清i鋼與鉻鋼，這樣，人們把錳與鉻也算成是“黑色金屬”了。除了鐵、錳、鉻、釩、鈦以外，其他的金屬，都算是有色金屬。