วัสดุโลหะที่มีลักษณะโลหะมักเกิดขึ้นจากองค์ประกอบโลหะตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปหรือการเพิ่มองค์ประกอบที่ไม่ใช่โลหะอื่นๆ โดยใช้กระบวนการผสม (การหลอม การผสมเชิงกล การเผาผนึก การสะสมของไอ ฯลฯ) เรียกว่า โลหะผสม แต่โลหะผสมอาจมีธาตุโลหะเพียงชิ้นเดียว เช่น เหล็ก (เหล็กเป็นศัพท์ทั่วไปของโลหะผสมเหล็กที่มีปริมาณคาร์บอนระหว่าง 0.02% ถึง 2.00% โดยมวล)
ในที่นี้ เราต้องสังเกตว่าโลหะผสมนี้ไม่ใช่ส่วนผสมตามแนวคิดทั่วไป หรือแม้แต่สารบริสุทธิ์ เช่น โลหะผสมระหว่างโลหะผสมแบบเฟสเดียว ธาตุผสมที่เพิ่มเข้ามาสามารถสร้างสารละลายที่เป็นของแข็ง สารประกอบ และทำให้เกิดปฏิกิริยาดูดความร้อนหรือปฏิกิริยาคายความร้อน ซึ่งจะเปลี่ยนโลหะ ลักษณะของเมทริกซ์
การก่อตัวของโลหะผสมมักจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติของธาตุ ตัวอย่างเช่น ความแข็งแรงของเหล็กมากกว่าเหล็กที่เป็นส่วนประกอบหลัก คุณสมบัติทางกายภาพของโลหะผสม เช่น ความหนาแน่น การเกิดปฏิกิริยา โมดูลัส Young' การนำไฟฟ้า และการนำความร้อน อาจคล้ายกับองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบของโลหะผสม แต่ค่าความต้านทานแรงดึงและแรงเฉือนของโลหะผสม มักจะเกี่ยวข้องกับคุณสมบัติขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ ที่มีความแตกต่างอย่างมาก ทั้งนี้เนื่องจากการจัดเรียงของอะตอมในโลหะผสมและธาตุนั้นแตกต่างกันมาก
องค์ประกอบจำนวนเล็กน้อยอาจมีอิทธิพลอย่างมากต่อคุณสมบัติของโลหะผสม ตัวอย่างเช่น สิ่งเจือปนในโลหะผสมเฟอร์โรแมกเนติกสามารถเปลี่ยนคุณสมบัติของโลหะผสมได้
โลหะผสมส่วนใหญ่ไม่มีจุดหลอมเหลวคงที่ต่างจากโลหะบริสุทธิ์ เมื่ออุณหภูมิอยู่ภายในช่วงอุณหภูมิหลอมเหลว ของผสมจะอยู่ในสถานะการอยู่ร่วมกันของของแข็งและของเหลว ดังนั้นจึงอาจกล่าวได้ว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสมนั้นต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของโลหะผสม ดูส่วนผสมของยูเทคติก ในบรรดาโลหะผสมทั่วไป ทองเหลืองเป็นโลหะผสมของทองแดงและสังกะสี ทองสัมฤทธิ์เป็นโลหะผสมของดีบุกและทองแดง ใช้สำหรับรูปปั้น เครื่องประดับ และระฆังโบสถ์ บางสกุลเงินใช้โลหะผสม (เช่น โลหะผสมนิกเกิล)