在浩瀚的材料世界裏，金屬王國地盤最大，曆史最久。人類已發現的116種元素中，金屬占了93種，真可謂“五分天下占其四”。數千年來，金屬材料的發現和應用，開創了人類物質文明的新紀元，加速了人類社會的發展。
傳統金屬材料
一、銅
銅是繼陶瓷之後的第二種人造材料，在自然界中純銅很少，常見的銅礦石是孔雀石，由於其色如孔雀開屏時的尾巴而得名，孔雀石放在爐內加熱很易製得銅。此外還有黃銅礦、輝銅礦等。
由於純銅比較柔軟，雖容易加工，但做工具或武器其硬度卻不夠。後來人們在其中加入一定比例的錫或鉛而熔鑄成了硬度較大、韌性更強的銅的合金，由於其顯青色，故稱為青銅。早在4500年前，我國就會冶煉青銅來鑄造器物了，在殷商時期，達到了相當高的水平。保存在中國曆史博物館內的商鼎“司母戊”，高達135.6cm、長115.3cm、寬79.4cm，重875kg，是世界同時代青銅器中最重的。1965年12月，我國在湖北一座楚墓中發掘出兩把寶劍，其中一把刻有“越王勾踐，自作用劍”的青銅劍，出土後依然光彩照人，毫無鏽蝕之跡。當試驗者提劍輕輕一揮，竟把19層疊在一起的白紙斬斷。這把劍在國外展出時，引起了很大的轟動。
銅的合金中比較重要的還有黃銅和白銅。黃銅是銅和鋅合金，由於顯黃色而得名。由於黃銅其色似金，現在一般裝飾用的“金粉”、“金箔”、“金字”等都是用黃銅做的。由於黃銅耐磨，耐腐蝕，可做鑰匙、水龍頭、軸承等。一些騙子使用的假黃金，其實就是黃銅。
白銅是銅和鎳的合金，由於其色如銀而又價廉，深受人們的喜愛。我國古代勞動人民很早就學會了冶煉黃銅和白銅，在波斯語中，白銅又稱“中國石”。
二、鐵
人類最早發現的鐵，是從天上掉下來的“眼鐵”，在各個文明古國中發現的最早鐵器都是用隕鐵製成的。雖然隕鐵很少，卻為人類認識鐵打開了大門。
到公元前1000年，人們開始掌握煉鐵技術，當時冶煉的鐵主要用來製作武器，後來逐漸擴散到社會生產的各個領域，由於鐵價廉，因此逐漸代替了被富有階層所獨占的青銅。雖然材料的紀元始於青銅，但從對世界文明史的影響來看，鐵要大得多。可以說有了鐵，人類才開始真正使用了金屬。在鐵器時代耕作者的鋤和鍋逐漸使用鐵製品，各種工具如鑿子、鑽、錘、錐等也開始用鐵製品，生產和生活條件大為改善，生產力水平顯著提高。
但鐵對人類文明的真正貢獻是產業革命時代以後的事。從1750～1850年的100年內，作為材料的鐵（最初是鑄鐵，後來是鋼），作為加工手段的鑄造機、軋製機、機床和作為產品的蒸汽機相互作用，迅速進步，支配著19世紀後半期的文明世界。這一時期，鐵給人類以力量，使人類能隨心所欲地掌握能源，發展文明。
三、鋁
鋁是地殼中含量最多的金屬元素，它占地殼總質量的7.51％，比鐵幾乎多1倍，是銅的近千倍。但由於鋁的性質活潑，同氧結合緊密，冶煉困難，因此，人類發現和利用鋁比較遲。在1845年，德國化學家維勒經過17年的不懈努力，才製得一粒別針大小的鋁。據說，拿破侖三世舉行宮廷宴會，來賓用的是金餐具，而惟獨他用的是鋁餐具，使賓客們羨慕不已。因為當時鋁極稀少，價格遠高於黃金。直到19世紀90年代，鋁仍然是一種有珠寶價值的珍貴金屬。1889年俄國著名化學家門捷列夫到倫敦講學，倫敦化學會送給他的貴重禮物就是鋁合金製的花瓶和杯子。
到19世紀末，當科學家研究出現代鋁的生產方法——電解氧化鋁後，鋁的產量劇增，價格也逐漸下降。到20世紀初珠寶商人已失去對鋁的興趣，但鋁卻受到了整個工業界的青睞。由於鋁合金具有密度小、硬度大、強度高、導電導熱性好等優點，被廣泛用於航空、化工、交通、建築、國防等工業，家庭日用品中也日漸常見，逐漸成為繼鐵之後又一對人類發展產生重大影響的金屬。從1919年開始，鋁合金就開始用於飛機製造，此後鋁和航空事業緊緊連在一起，因此有人把鋁譽為“帶翼的金屬”。
新型金屬材料
1932年，瑞典人奧蘭德在鎳鈦合金中首次觀察到“記憶”效應，即合金的形狀被改變之後，一旦加熱到一定的躍變溫度時，它又可以魔術般地變回到原來的形狀，人們把具有這種特殊功能的合金稱為形狀記憶合金。記憶合金的開發迄今不過20餘年，但由於其在各領域的特效應用，正廣為世人所矚目，被譽為“神奇的功能材料”。
記憶合金在航空航天領域內的應用有很多成功的範例。人造衛星上龐大的天線可以用記憶合金製作。發射人造衛星之前，將拋物麵天線折疊起來裝進衛星體內，火箭升空把人造衛星送到預定軌道後，隻需加溫，折疊的衛星天線因具有“記憶”功能而自然展開，恢複拋物麵形狀。