通常將具有正的溫度電阻系數(shù)的物質(zhì)定義為金屬。使用的含112種元素的元素周期表中，金屬元素共90種。位于“硼-砹分界線”的左下方，在s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、f區(qū)等5個(gè)區(qū)域都有金屬元素，過渡元素全部是金屬元素。
在固態(tài)金屬導(dǎo)體內(nèi)，有很多可移動(dòng)的自由電子。雖然這些電子并不束縛於任何特定原子，但都束縛於金屬的晶格內(nèi)；甚至于在沒有外電場(chǎng)作用下，因?yàn)闊崮埽@些電子仍舊會(huì)隨機(jī)地移動(dòng)。但是，在導(dǎo)體內(nèi)，平均凈電流是零。挑選導(dǎo)線內(nèi)部任意截面，在任意時(shí)間間隔內(nèi)，從截面一邊移到另一邊的電子數(shù)目，等于反方向移過截面的數(shù)目。
除錫、銻、鉍等少數(shù)幾種金屬的原子外層電子數(shù)大于或等于4以外，絕大多數(shù)金屬原子的外層電子數(shù)均小于4，主族金屬原子的電子排布為ns1或ns2或ns2 np(1-4)，過渡金屬的電子排布可表示為(n-1)d(1-10) ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素（稀有氣體除外）的原子半徑大。

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(duì)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(duì)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(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的地位，亦是衡量一國(guó)家國(guó)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。

工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，雜質(zhì)總含量<0.2%及含碳量在0.02%~0.04%的純鐵。含碳量不超過0.0218%的純鐵，亦稱錠鐵。純度可達(dá)99.8%～99.9%，低于電解鐵，故其強(qiáng)度、硬度、彈性系數(shù)均比電解鐵高，但塑性則較低。工業(yè)純鐵用平爐生產(chǎn)，氧化期特長(zhǎng)，以除去碳等雜質(zhì)，故成本很高。
工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因?yàn)樗鼘?shí)際上還不是真正的純鐵，所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純鐵。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。常見的有兩種規(guī)格，一種是是作為深沖材料的，可以沖壓成極復(fù)雜的形狀；另一種是作為電磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性。
工業(yè)純鐵是用于冶煉精密合金、高溫合金、超低碳不銹鋼、電熱合金等重要的原材料。
工業(yè)純鐵主要由電弧爐、氧氣轉(zhuǎn)爐、電弧爐加爐外真空脫碳、氧氣轉(zhuǎn)爐加爐外真空脫碳等方法生產(chǎn)。不同工藝生產(chǎn)的工業(yè)純鐵各具特點(diǎn)：
1.電弧爐純鐵的特點(diǎn)：是早生產(chǎn)純鐵的方法，含碳量為0.025%，含氮量較高，受石墨電極增碳的影響，不能生產(chǎn)更低含碳量的純鐵。
2.氧氣轉(zhuǎn)爐純鐵的特點(diǎn)：可以生產(chǎn)含碳量小于0.01%的低碳純鐵，但其含氧量高，含氮量較低，只能生產(chǎn)品質(zhì)一般的工業(yè)純鐵。
3.電弧爐或氧氣轉(zhuǎn)爐與爐外精煉雙聯(lián)法生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵的特點(diǎn)：純鐵含碳量為0.005%,磷、硫、氧、氮以及非金屬夾雜物含量低，是目前品質(zhì)的純鐵，國(guó)內(nèi)太鋼、寶鋼、武鋼、撫鋼等都可以生產(chǎn)高品質(zhì)純鐵。

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(jiǎn)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?cè)叵嗤Y(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(duì)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(duì)數(shù)量、各相的晶粒大小，形狀和分布的變化，對(duì)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。