Metalllegierungen, die eine Mischung aus Metall und mindestens einer anderen Substanz sind, werden verwendet, weil sie für eine bestimmte Aufgabe besser geeignet sind als ein reines Metall. Metalllegierungen sind typischerweise entweder härter, stärker, leichter oder flexibler als ein vergleichbares reines Metall.
Stahl ist eine Legierung aus einer Mischung aus Eisen und einer kleinen Menge Kohlenstoff. Stahl wird anstelle von reinem Eisen verwendet, um Gebäude zu bauen, da Stahl viel stärker und haltbarer ist. Allerdings ist Stahl für den Bau von Flugzeugen zu schwer, daher wird eine Aluminiumlegierung namens Duraluminium verwendet.
Edelstahl, der häufig in Silberwaren und anderen Haushaltsprodukten verwendet wird, wird aus Eisen, Kohlenstoff und Chrom hergestellt. Die sich auf seiner Oberfläche bildende Chromoxidschicht schützt ihn vor Rost. Das meiste Gold, das in Schmuck verwendet wird, ist auch eine Legierung aus einer Mischung aus reinem Gold und einem anderen Metall.
Legierungen werden normalerweise durch Mischen eines reinen Metalls, des sogenannten Hauptmetalls, mit Legierungsmitteln hergestellt. Diese Legierungsmittel machen normalerweise einen viel kleineren Prozentsatz der Legierung aus und können entweder Metalle oder Nichtmetalle sein. Legierungen werden traditionell hergestellt, indem das Metall und andere Komponenten erhitzt werden, bis sie schmelzen, und dann miteinander vermischt werden. Verunreinigungen im Metall werden vor dem Einmischen der Legierungsstoffe entfernt.