主要元素是金属的混合物。很多纯金属太软、太脆或是高化学活性，不适合使用。将数种金属以特定比例组合，形成合金，可以将纯金属的性质调整为一些较理想的特性。制造合金的目的一般是要使金属脆性降低、提昇硬度、抗蚀性，或是有理想的颜色及光泽。在目前仍在使用的合金中，铁合金（钢、不锈钢、碳钢、、合金钢等）不论是在产量或是产值都是最高的。铁加入不同比例的碳，可以得到低碳钢、中碳钢及高碳钢，碳含量越高，其韧性及展性会下降。若碳含量超过2%，则称为铸铁。而在碳钢中加入超过10%的钼、镍及铬即为不锈钢。其他主要的合金有铝、钛