Металеві матеріали з металевими характеристиками часто утворюються двома або більше металевими елементами або додаванням інших неметалевих елементів на основі металу за допомогою процесів легування (плавлення, механічне легування, спікання, осадження з парової фази тощо) називаються сплавами. Але сплав може містити лише один металевий елемент, наприклад сталь. (Сталь - це загальний термін для феросплавів з вмістом вуглецю від 0,02% до 2,00% мас.)
Тут потрібно зазначити, що сплав не є загальною концептуальною сумішшю або навіть чистою речовиною, як-от однофазний інтерметалевий сплав. Додані легуючі елементи можуть утворювати тверді розчини, сполуки та викликати ендотермічні або екзотермічні реакції, тим самим змінюючи метал. Природа матриці.
Утворення сплавів часто покращує властивості елементних елементів. Наприклад, міцність сталі більша, ніж міцність її основного складового елемента — заліза. Фізичні властивості сплаву, такі як щільність, реакційна здатність, модуль Юнга', електропровідність і теплопровідність, можуть бути подібними до складових елементів сплаву, але міцність на розрив і міцність на зсув сплаву зазвичай пов'язані з властивостями складових елементів. з великими відмінностями. Це пояснюється тим, що розташування атомів у сплаві та елементі дуже різне.
Невелика кількість певного елемента може мати великий вплив на властивості сплаву. Наприклад, домішки в феромагнітних сплавах можуть змінити властивості сплаву.
На відміну від чистих металів, більшість сплавів не мають фіксованої температури плавлення. Коли температура знаходиться в межах діапазону температур плавлення, суміш знаходиться в стані співіснування твердого і рідкого. Тому можна сказати, що температура плавлення сплаву нижча, ніж у складового металу. Див. евтектична суміш. Серед поширених сплавів латунь є сплавом міді і цинку; бронза — сплав олова та міді, що використовується для статуй, прикрас і церковних дзвонів. У деяких валютах використовуються сплави (наприклад, нікелеві сплави).