由于純金屬性能上的局限性，實際使用的金屬材料絕大多數是合金。由兩種或兩種以上的金屬、或金屬與非金屬，經熔煉、燒結或其他方法組合而成并具有金屬特性的物質稱為合金。組成合金*基本的、獨立的物質稱為組元，簡稱為元。一般說來，組元就是組成合金的元素，也可以是穩定的化合物。當不同的組元經熔煉或燒結組成合金時，這些組元間由于物理的或化學的相互作用，形成具有一定晶體結構和一定成分的相。相是指合金中結構相同、成分和性能均一并以界面相互分開的組成部分。由一種固相組成的合金稱為單相合金，由幾種不同相組成的合金稱為多相合金。
不同的相具有不同的晶體結構，雖然相的種類極為繁多，但根據相的晶體結構特點可以將其分為固溶體和金屬化合物兩大類。如果在合金相中，組成合金的異類原子能夠以不同比例均勻混合，相互作用，其晶體結構與組成合金的某一組元相同，這種合金相就叫做固溶體。如果在合金相中，組成合金的異類原子有固定的比例，而且晶體結構與組成組元均不相同，則這種合金相叫做化合物或中間相。