โลหะผสมคือสารที่มีลักษณะเฉพาะของโลหะสังเคราะห์โดยวิธีการบางอย่างจากโลหะตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป และโลหะหรืออโลหะ โดยทั่วไปได้มาจากการหลอมเป็นของเหลวที่เป็นเนื้อเดียวกันและทำให้แข็งตัว ตามจำนวนขององค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบ มันสามารถแบ่งออกเป็นโลหะผสมไบนารี โลหะผสมสามส่วน และโลหะผสมหลายองค์ประกอบ
การผลิตโลหะผสมโดยมนุษย์เริ่มต้นด้วยการผลิตทองแดง ชาวบาบิโลนเป็นประเทศแรกที่ผลิตโลหะผสมในโลก ชาวบาบิโลนเริ่มปรับแต่งทองสัมฤทธิ์ (โลหะผสมของทองแดงและดีบุก) เมื่อ 6,000 ปีก่อน จีนยังเป็นหนึ่งในประเทศแรกสุดในโลกที่ทำการวิจัยและผลิตโลหะผสม ในราชวงศ์ซาง (มากกว่า 3000 ปีที่แล้ว) กระบวนการทองสัมฤทธิ์ (โลหะผสมทองแดง - ดีบุก) ได้รับการพัฒนาอย่างมาก ประมาณศตวรรษที่ 6 ก่อนคริสตกาล (ช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วง) มันถูกหลอม (รักษาด้วยความร้อนที่เหลืออยู่) เป็นดาบคม
โลหะผสมมีความสม่ำเสมอในระดับมหภาค สารหลากหลายที่มีองค์ประกอบของโลหะ และโดยทั่วไปมีลักษณะเป็นโลหะ องค์ประกอบใด ๆ สามารถใช้เป็นองค์ประกอบการผสม แต่การเพิ่มจำนวนมากยังคงเป็นโลหะ สารพื้นฐานและอิสระที่สุดที่ประกอบเป็นโลหะผสมเรียกว่าส่วนประกอบหรือย่อเป็นหยวน โลหะผสมที่ประกอบด้วยสององค์ประกอบเรียกว่าโลหะผสมไบนารี โลหะผสมที่ประกอบด้วยสามองค์ประกอบเรียกว่าโลหะผสมไตรภาค และโลหะผสมที่ประกอบด้วยองค์ประกอบมากกว่าสามองค์ประกอบเรียกว่าโลหะผสมหลายองค์ประกอบ ในสถานะของแข็ง โลหะผสม อาจเป็นเฟสเดียวหรือหลายเฟสผสมกัน อาจเป็นผลึก ผลึกควอซิกคริสตัลลีน หรืออสัณฐาน ความแตกต่างของผลึกอัลลอยด์ขึ้นอยู่กับรัศมีอะตอม อิเล็กโตรเนกาติวีตี้ และความเข้มข้นของอิเล็กตรอนของธาตุที่เป็นส่วนประกอบ เฟสที่เป็นไปได้คือสารละลายที่เป็นของแข็งซึ่งคงไว้ซึ่งโครงสร้างเดียวกันกับองค์ประกอบบริสุทธิ์ของซับสเตรตและเฟสกลางซึ่งไม่มีโครงสร้างเดียวกันกับองค์ประกอบที่เป็นส่วนประกอบใดๆ ระยะกลาง ได้แก่ สารประกอบเวเลนซ์ปกติ สารประกอบอิเล็กทรอนิกส์ เฟสลาฟ เฟส σ เฟสคั่นระหว่างหน้า และสารประกอบคั่นระหว่างหน้าที่มีโครงสร้างที่ซับซ้อน ฯลฯ ระยะที่เป็นไปได้ของโลหะผสมในสภาวะสมดุลสามารถทราบได้จากแผนภาพสมดุลของเฟส
โครงสร้างและคุณสมบัติของเฟสที่เป็นส่วนประกอบในโลหะผสมมีบทบาทชี้ขาดในประสิทธิภาพของโลหะผสม ในเวลาเดียวกัน การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างโลหะผสม กล่าวคือจำนวนเฟสสัมพัทธ์ในโลหะผสม การเปลี่ยนแปลงในขนาดเกรน รูปร่าง และการกระจายของแต่ละเฟส ยังส่งผลต่อประสิทธิภาพของโลหะผสม อิทธิพลที่ดี ดังนั้น การรวมองค์ประกอบต่าง ๆ เข้าด้วยกันเพื่อสร้างเฟสโลหะผสมที่หลากหลาย จากนั้นผ่านการบำบัดที่เหมาะสม อาจตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพที่หลากหลาย
คำว่าโลหะผสมตอนนี้ยังใช้ในเคมีพอลิเมอร์ ซึ่งหมายถึงวัสดุคอมโพสิตที่ทำโดยการผสมพอลิเมอร์หรือโคพอลิเมอร์กับพอลิเมอร์หรืออีลาสโตเมอร์อื่นภายใต้เงื่อนไขบางประการ เช่น สไตรีน-อะคริโลไนไตรล์โคพอลิเมอร์เรซินผสมกับยางบิวทาไดอีน-อะคริโลไนไทรล์