مواد فلزی با خصوصیات فلزی که معمولاً از فرآیندهای آلیاژی (ذوب، آلیاژسازی مکانیکی، تف جوشی، رسوب بخار و ...) دو یا چند عنصر فلزی یا سایر عناصر غیرفلزی بر پایه فلز تشکیل می شوند، آلیاژ نامیده می شوند. با این حال، آلیاژها ممکن است حاوی تنها یک عنصر فلزی مانند فولاد باشند. (فولاد یک اصطلاح عمومی برای فروآلیاژهایی با محتوای کربن بین 0.02 درصد تا 2.00 درصد جرم است)
در اینجا باید توجه داشته باشیم که آلیاژ در مفهوم کلی یک مخلوط یا حتی یک ماده خالص مانند آلیاژ بین فلزی تک فاز فلز نیست. عناصر آلیاژی اضافه شده می توانند محلول ها، ترکیبات جامد را تشکیل دهند و واکنش های گرماگیر یا گرمازا ایجاد کنند، بنابراین خواص ماتریس فلزی را تغییر می دهند.
تشکیل آلیاژ اغلب خواص عناصر عنصر را بهبود می بخشد، به عنوان مثال، استحکام فولاد بیشتر از عنصر اصلی تشکیل دهنده آن، آهن است. خواص فیزیکی آلیاژ، مانند چگالی، واکنش پذیری، مدول یانگ، رسانایی و هدایت حرارتی، ممکن است شبیه به عناصر تشکیل دهنده آلیاژ باشد، اما مقاومت کششی و مقاومت برشی آلیاژ معمولاً بسیار متفاوت از آن است. از عناصر تشکیل دهنده این به دلیل تفاوت زیاد بین آرایش اتم ها در آلیاژها و در مواد ساده است.
مقدار کمی از برخی عناصر ممکن است تأثیر زیادی بر خواص آلیاژ داشته باشد. به عنوان مثال، ناخالصی های موجود در آلیاژهای فرومغناطیسی می توانند خواص آلیاژها را تغییر دهند.
برخلاف فلزات خالص، اکثر آلیاژها نقطه ذوب ثابتی ندارند. هنگامی که دما در محدوده دمای ذوب است، مخلوط در حالت همزیستی جامد و مایع است. بنابراین می توان گفت که نقطه ذوب آلیاژ کمتر از فلزات تشکیل دهنده است. رجوع به مخلوط یوتکتیک شود. در میان آلیاژهای رایج، برنج آلیاژی از مس و روی است. برنز آلیاژی از قلع و مس است که برای مجسمهها، تزئینات و ناقوسهای کلیسا استفاده میشود. از آلیاژها (مانند آلیاژهای نیکل) در ارزهای برخی کشورها استفاده می شود.
