Los metales constituyen la mayoría de la tabla periódica de elementos. En su estado puro, cada metal tiene su propia masa característica, punto de fusión y propiedades físicas. Mezclar dos o más de estos metales en una mezcla con un nuevo conjunto de propiedades forma una aleación, un metal compuesto que puede tener características sorprendentemente diferentes.
Composición química

Por definición, los metales puros consisten en un solo elemento. Las muestras de estos metales contienen nada más que átomos de una sola sustancia metálica. Las aleaciones contienen dos o más elementos o aleaciones fundidas y mezcladas, por lo que sus fórmulas químicas consisten en más de un elemento. Por ejemplo, el hierro de metal puro consiste solo en átomos de hierro. El acero, una aleación de hierro y carbono, contiene principalmente átomos de hierro con átomos aislados de carbono que le dan resistencia. Agregar los metales cromo o molibdeno al acero produce otra aleación más: acero inoxidable.
Maleabilidad y ductilidad

Una razón por la que los fabricantes combinan metales puros para formar aleaciones es para cambiar las propiedades físicas de los metales. Los metales puros pueden ser demasiado blandos para soportar el uso regular, pero alearlos los hace más resistentes. Como un metal puro, el oro se dobla y estira tan fácilmente que rápidamente se deformaría si se formara un anillo y se llevara en el dedo. Los fabricantes de joyas alean oro puro con plata, cobre o zinc para mejorar la durabilidad y rigidez del metal. El oro aporta su color y resistencia a la corrosión; los otros metales aportan su fuerza. El resultado es un anillo de oro de 14 quilates que resiste el uso diario.
Reactividad

En su estado elemental natural, algunos metales puros reaccionan fuertemente con su entorno, oxidando y corroyendo hasta que se vuelven inutilizables. Mezclar estos metales con metales menos reactivos cambia su reactividad, extendiendo la vida del artículo aleado. El acero inoxidable toma su nombre del hecho de que no se oxida o pica fácilmente como lo haría una herramienta de hierro puro. La aleación de metales es un medio para hacerlos menos reactivos y más adecuados para las necesidades del fabricante.
Masa

Los metales ligeros como el aluminio y el titanio reducen la masa de metales puros con los que se alean. Estas aleaciones más ligeras desempeñan un papel vital en la industria aeroespacial, ya que permiten a los fabricantes diseñar y construir embarcaciones más ligeras. Un caza a reacción más ligero puede contener más combustible, equipo y municiones que uno pesado. Las llantas de aleación de aluminio aligeran el peso total de un vehículo, lo que contribuye a un mejor millaje de gasolina y agrega velocidad en la pista de carreras.
Tolerancia térmica y punto de fusión

La aleación de metales cambia su tolerancia térmica. Como consisten en dos o más metales puros, las aleaciones no tienen un único punto de fusión, sino que se funden en un rango de temperaturas. Su estructura molecular puede elevar el rango general de fusión del metal por encima de cualquiera de sus metales componentes. Elevar el rango de fusión de un metal tiene implicaciones importantes para el uso industrial y comercial. El SR-71 Blackbird, uno de los aviones de reconocimiento tecnológicamente más avanzados de su tiempo, confió en su ligero marco de aleación de titanio para soportar el estrés térmico de sus vuelos supersónicos.