Les alliages sont plus durs que les métaux purs car leur structure moléculaire empêche les atomes métalliques de glisser les uns sur les autres. Inversement, les alliages ont une conductivité électrique et thermique inférieure à celle des métaux purs.
Bien que la plupart des alliages soient synthétiques, dans de rares cas, ils peuvent également se produire dans la nature. Le fer météorique est un alliage naturel de fer et de nickel, et est le premier alliage utilisé par l'homme. Le fer météorique est le composant métallique des météorites ; le fer et le nickel se combinent en un alliage en raison de processus radioactifs dans l'espace. Un autre exemple d'alliage naturel est l'électrum, un alliage naturel d'or, d'argent et de cuivre. Son utilisation en bijouterie remonte à la Grèce antique.
Les premiers alliages synthétiques répertoriés sont le bronze, le laiton et l'étain. Le bronze est un alliage de cuivre et d'étain, le laiton est un alliage de cuivre et de zinc et l'étain est une gamme d'alliages constitués d'étain et d'un deuxième métal composant. Le plomb, le cuivre, l'antimoine et le bismuth sont tous utilisés comme composants secondaires de l'étain. Les alliages d'acier et les amalgames au mercure remontent également à des milliers d'années.
Tous les composants des alliages ne sont pas des métaux, bien que tous les alliages contiennent au moins deux métaux. Tous les alliages d'acier contiennent du carbone, tout comme les formes de fer non alliées telles que la fonte et la fonte brute. Ces formes de fer ne sont pas considérées comme des alliages, car le seul métal qu'elles contiennent est le fer.
