合金是金屬的混合物，通常是由\(\;2\;\)種或以上的物質（其中\(\;1\;\)種必須是金屬）混合而成的。
合金在多個應用層面上都擁有比純金屬優勝的性質，例如：硬度、外觀、熔點和抗腐蝕性等。
建築用的鋼材主要是由含鐵的合金製造出來的，因為鐵的合金比純鐵更堅硬、更強韌，因此更適合用作建築材料。
黃銅是含銅的合金，鑄幣金屬是含銅的合金，克拉金是含金的合金......，它們都比各自的純金屬堅硬，所以可用來製造裝飾物、錢幣等。
黃銅和焊錫的抗腐蝕性比純金屬更高。
不同的合金都是由不同的金屬混合而成的，下表列出了常見合金的成分金屬及百分比：
| 合金 | 構成成分 | |||
|---|---|---|---|---|
| 黃銅 | 銅 (\(65\%\)) | 鋅 (\(35\%\)) | ||
| 青銅 | 銅 (\(90\%\)) | 錫 (\(10\%\)) | ||
| 低碳鋼 | 鐵 (\(99.8\%\)) | 碳 (\(0.2\%\)) | ||
| 不鏽鋼 | 鐵 (\(74\%\)) | 鉻 (\(18\%\)) | 鎳 (\(8\%\)) | |
| 硬鋁 | 鋁 (\(95\%\)) | 銅 (\(3\%\)) | 鎂 (\(1\%\)) | 錳 (\(1\%\)) |
| 焊錫 | 鉛 (\(67\%\)) | 錫 (\(33\%\)) |
合金的製造方法很簡單，只要把合金的各種成份加熱至熔解，然後把它們混合在一起，等待混合物冷卻，就可以製成合金。
但我們要留意，在合金的成份中會有一種主體金屬。例如在青銅中，銅的成份就佔了\(\;90\%\)；其餘的成份可能是金屬，也可能是非金屬。
合金可以分為取代合金和間隙合金。
如果主體金屬的原子與其他組成金屬的原子大小相若，那麼所產生的合金就是取代合金。我們可以想像為某部份主體金屬的原子，被其他大小相若的金屬原子所取代。由於它們大小相若，因此合金中的原子排列與原主體金屬的比較，並沒有太大改變。
例如：黃銅是由\(\;65\%\) 銅和\(\;35\%\) 鋅混合而成的。由於銅原子和鋅原子的大小相若，因此所產生的合金是取代合金。
如果主體金屬的原子與其他組成物料的原子的大小差別很大，那麼較細的原子便會充填在較大原子的間隙中，這就是間隙合金。我們可以想像一些細小的原子充填在主體金屬的原子的間隙中，因此這種合金被稱為間隙合金。
例如：低碳鋼是由約\(\;99\%\) 鐵和約\(\;1\%\) 碳混合而成的。由於碳原子的體積比鐵原子的體積小，因此碳原子會裝填在鐵原子的間隙中，所產生的合金是間隙合金。
一般而言，合金在應用層面上有很多比純金屬更優勝的性質，這是因為合金的原子排佈與純金屬有所不同。以下就從合金的結構，解釋它與純金屬在性質上的分別。
硬度：合金以其硬度見稱，例如鋼比鐵強硬。
在合金中（特別是間隙合金），主體金屬的原子中夾雜著其他不同大小的原子，這亦改變了原本主體金屬原子的排列規律。當有外力施加在合金上，各個原子層都較難作出相對的層狀滑動。
在純金屬中，由於所有原子的大小相同，當有外力施加在純金屬上，各個原子層都較易作出相對的層狀滑動。
因此，合金的強度比它的成份金屬較高、較堅硬，但亦因此它的延性和展性會較低。
導電性 :一般而言，合金的導電性比它的組成金屬差。
例如：不鏽鋼的導電性比鐵的差；黃銅的導電性比銅的差。
在不鏽鋼中，少量的鉻和鎳會被加入鐵中。這些少量的原子夾雜在鐵原子之中，阻礙了自由電子的流動，因此導致不鏽鋼的導電性比鐵的差。同一道理亦適用於黃銅之中。
| 物料 | 導電性 (\(\rm{S}\;\rm{m}^{−1}\)) |
|---|---|
| 黃銅 | \(1.6 \times 10^{7}\) |
| 銅 | \(6.0 \times 10^{7}\) |
| 不鏽鋼 | \(0.2 \times 10^{7}\) |
| 鐵 | \(1.0 \times 10^{7}\) |
熔點：一般而言，合金的熔點較它的組成金屬低。
例如：黃銅的熔點大約是\(\;900\;^\circ \rm{C}\;\)至\(\;940\;^\circ \rm{C}\)，銅的熔點是\(\;1085\;^\circ \rm{C}\)。
物料的熔點跟原子排列有很大關係：原子的排列越規則、越緊密，它的熔點便越高；原子的排列越不規則、越鬆散，它的熔點便越低。
合金是由不同大小的金屬原子混合而成的，而純金屬則是由相同大小的金屬原子組成的，因此合金的原子排列比純金屬的更不規則，導致合金的熔點一般較低。
合金比它的成份金屬在很多方面都有更優勝的性質，使它們適合作多種用途。
這些性質都與工具的應用有關，例如：外觀、硬度、熔點、抗腐蝕性......等等。
碳鋼是由鐵和碳混合而成的，但隨著鋼之中的含碳量的變化，鋼的性質也會有很大的不同。
與鋼相比，純鐵的強度甚低。隨著碳鋼中的含碳量上升，碳鋼的強度亦會上升。低碳鋼（含碳量低於\(\;0.2\%\)）的強度比純鐵略高，但亦保留相當的延性和展性；結構鋼（含碳量\(\;0.2-0.5\%\)）比低碳鋼堅硬；工具鋼（含碳量 \(\;0.9-1.5\%\)）的硬度和強度都很高，足夠應付建築上的需要。
如果把少量的其他金屬加入鋼中，就可以進一步改變鋼的性質。例如不鏽鋼（含\(\;18\%\;\)鉻和\(\;8\%\;\)鎳）的抗腐蝕性高，而且強度比低碳鋼高好幾倍，因此常用來製造手術工具和餐具。
黃銅是由銅和鋅混合而成的。
黃銅比純銅堅硬，有更高的抗腐蝕性，而且外觀亦比較有光澤和較吸引，因此多用於製造裝飾物品，例如門的拉手或牆的掛飾。
