構成
由于金屬的電子傾向脫離，因此具有良好的導電性，
且金屬元素在化合物中通常帶正價電，但當溫度越高時，因為受到了原子核的熱震蕩阻礙，電阻将會變大。金屬分子之間的連結是金屬鍵，因此随意更換位置都可再重新建立連結，這也是金屬伸展性良好的原因。
在自然界中，絕大多數金屬以化合态存在，少數金屬例如金、銀、鉑、铋以遊離态存在。金屬礦物多數是氧化物及硫化物，其他存在形式有氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽及矽酸鹽。
屬于金屬的物質有金、銀、銅、鐵、錳、鋅等。在一大氣壓及25攝氏度的常溫下，除汞（液态）外，其他金屬都是固體。大部分的純金屬是銀白（灰）色，隻有少數不是，如金為黃赤色，銅為紫紅色。金屬大多帶“钅”旁。
通常将具有正的溫度電阻系數的物質定義為金屬。使用的含112種元素的元素周期表中，金屬元素共90種。位于“硼-砹分界線”的左下方，在s區、p區、d區、f區等5個區域都有金屬元素，過渡元素全部是金屬元素。
在固态金屬導體内，有很多可移動的自由電子。雖然這些電子并不束縛于任何特定原子，但都束縛于金屬的晶格内；甚至于在沒有外電場作用下，因為熱能，這些電子仍舊會随機地移動。但是，在導體内，平均淨電流是零。挑選導線内部任意截面，在任意時間間隔内，從截面一邊移到另一邊的電子數目，等于反方向移過截面的數目。
原子結構
除錫、銻、铋等少數幾種金屬的原子最外層電子數大于或等于4以外，絕大多數金屬原子的最外層電子數均小于4，主族金屬原子的外圍電子排布為ns1或ns2或ns2np(1-4)，過渡金屬的外圍電子排布可表示為(n-1)d(1-10)ns(1-2)。主族金屬元素的原子半徑均比同周期非金屬元素（稀有氣體除外）的原子半徑大。
分類
黑色金屬:鐵、鉻、錳三種。
有色金屬:鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、锶、鋇、銅、鉛、鋅、錫、钴、鎳、銻、汞、镉、铋、金、銀、鉑、钌、铑、钯、锇、銥、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、釩、铌、钽、鎢、钼、镓、铟、铊、鍺、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。
常見金屬:如鐵、鋁、銅、鋅等。
稀有金屬:如锆、铪、铌、钽等。
輕金屬:密度小于4500千克/立方米，如钛、鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、锶、鋇等。
重金屬:密度大于4500千克/立方米，如銅、鎳、钴、鉛、鋅、錫、銻、铋、镉、汞等。
貴金屬:價格比一般常用金屬昂貴，地殼豐度低(又稱克拉克值(CLARKE value)，一種表示地殼中化學元素平均含量的數值)，提純困難，如金、銀及鉑族金屬。
準金屬元素:性質價于金屬和非金屬之間，如矽、硒、碲、砷、硼等。
稀有金屬:包括稀有輕金屬，如锂、铷、铯等;
稀有難熔金屬:如锆、钼、鎢等;
稀有分散金屬:如镓、铟、鍺、铊等;
稀土金屬:如钪、钇、镧系金屬;
放射性金屬:如鐳、钫、钋及锕系元素中的鈾、钍等。
變形結晶
壓力加工：是利用金屬的塑性，使其改變形狀、尺寸和改善性能，獲得型材、棒材、線材或鍛壓件的加工方法。
一、塑性變形的基本形式
當單晶體受拉力F時，在一定的晶面上分解為垂直于晶面的正應力σN和平行于晶面的切應力τ。
正應力隻能使晶體産生彈性變形和斷裂——脆性斷裂。正應力作用下晶體變形示意圖。
切應力使晶體産生滑移。
——延性斷裂（斷口呈纖維狀，且灰暗無光澤）.切應力作用下晶體變形示意圖。
單晶體的塑性變形方式主要有兩種：
（一）滑移
晶體塑性變形時，分切應力使晶體内部上下兩部分的原子沿着某特定的晶面相對移動，這種現象稱為滑移。它主要發生在原子排列最緊密或較緊密的晶面上，并沿着這些晶面上原子排列最緊密的方向進行。
（一）滑移系：如圖所示：
1）滑移面：發生滑移的面。
2）滑移方向：發生滑移的方向。
3）滑移系：晶體中每個滑移面
和該面上的一個滑移方向組成一個滑移系。滑移系越多，塑性越好。
2、引起滑移的臨界切應力
1）滑移面内的切應力分解到滑移方向上的分切應力是晶體産生滑移的動力。
2）分切應力：τ=σcosφcosλ（φ為滑移面與外力的夾角；λ為滑移方向與外力的夾角）。
3）cosφcosλ被稱為取向因子，分切應力大的位向稱為軟位向，反之為硬位向。
4）能使滑移系産生滑移的最小分切應力值稱為臨界切應力：τc=σscosφcosλ。
（二）孿生（孿晶）
所謂孿生，就是晶體中的一部分原子對應特定的晶面（孿生面）沿着一定晶向（孿生方向）産生剪切變形。
孿生與滑移的主要區别是：發生滑移後，晶體已變形區和未變形區位向沒有發生變化，而孿生就使晶體兩部分位向發生了變化。
二、實際金屬的塑性變形
1、晶界及晶粒位向的影響：
晶界抵抗塑性變形的能力較晶粒本身要大，多晶體中，由于晶界上原子排列不很規則，阻礙位錯的運動，使變形抗力增大。金屬晶粒越細，晶界越多，變形抗力越大，金屬的強度就越大。多晶體塑性變形示意圖。
2、實際金屬塑性變形過程
（1）多晶體中每個晶粒位向不一緻。一些晶粒的滑移面和滑移方向接近于最大切應力方向(稱晶粒處于軟位向)，另一些晶粒的滑移面和滑移方向與最大切應力方向相差較大(稱晶粒處于硬位向)。在發生滑移時，軟位向晶粒先開始。
（2）當位錯在晶界受阻逐漸堆積時，其它晶粒發生滑移。因此多晶體變形時晶粒分批地逐步地變形，變形分散在材料各處。
（3）晶粒越細，晶界面積越大，對位錯的阻力越大，多晶體的強度就越高。
（4）由于細晶粒金屬的強度較高，塑性較好，所以斷裂時需要消耗較大的功，因而韌性也較好。因此細晶強化是金屬的一種很重要的強韌化手段。
基本特性
金屬材料性能為更合理使用金屬材料，充分發揮其作用，必須掌握各種金屬材料制成的零構件在正常工作情況下應具備的性能（使用性能）及其在冷熱加工過程中材料應具備的性能（工藝性能）。
材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔點、導電性、導熱性、熱膨脹性、磁性等），化學性能（耐用腐蝕性、抗氧化性），力學性能也叫機械性能。
材料的工藝性能指材料适應冷、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的。
工藝性能
指材料承受各種加工、處理的能力的那些性能。
8、鑄造性能：指金屬或合金是否适合鑄造的一些工藝性能，主要包括流性能、充滿鑄模能力；收縮性、鑄件凝固時體積收縮的能力；偏析指化學成分不均性。
1、焊接性能：指金屬材料通過加熱或加熱和加壓焊接方法，把兩個或兩個以上金屬材料焊接到一起，接口處能滿足使用目的的特性。
2、頂氣段性能：指金屬材料能承授予頂鍛而不破裂的性能。
3、冷彎性能：指金屬材料在常溫下能承受彎曲而不破裂性能。彎曲程度一般用彎曲角度α（外角）或彎心直徑d對材料厚度a的比值表示，a愈大或d/a愈小，則材料的冷彎性愈好。
4、沖壓性能：金屬材料承受沖壓變形加工而不破裂的能力。在常溫進行沖壓叫冷沖壓。檢驗方法用杯突試驗進行檢驗。
5、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。
化學性能
指金屬材料與周圍介質掃觸時抵抗發生化學或電化學反應的性能。
1、耐腐蝕性：指金屬材料抵抗各種介質侵蝕的能力。
2、抗氧化性：指金屬材料在高溫下，抵抗産生氧化皮能力。
氧化
金屬的氧化有兩種含義，狹義的含義是指金屬與環境介質中的氧化合而生成金屬氧化物的過程；廣義金屬氧化就是金屬與介質作用失去電子的過程，氧化反應産物不一定是氧化物也可以是硫化物、鹵化物、或其他化合物。
鈍性
金屬分為活性金屬和鈍性金屬兩種。根據金屬活動性順序，氫前金屬稱為活性金屬，氫後金屬就是鈍性金屬。
保護方法
1、改變金屬的内部結構（如制造成合金等）；2、在金屬表面複蓋保護層；3、電化學保護法：外加電源的陰極保護法，犧牲陽極的陰極保護法；4、緩蝕劑法。
金屬表面工程技術是一種可以改變金屬表面特性，達到預防金屬腐蝕、提高金屬的疲勞強度和抗應力腐蝕性能等目的的技術。在我國，這一技術的應用可以追溯到古代幾千年前。
收獲
1995年，俄羅斯奧爾登堡大學的生物學家梅格列特在研究一種叫蓼的一年生草本植物時，意外地發現蓼的葉子中含有異常高的鋅、鉛、镉等金屬。這是否表明蓼有從土壤中吸收這些金屬的“嗜好呢”？于是他帶着這個疑問，在一些被鋅、鉛、镉之類金屬污染過的土地上種了大量的蓼。這些蓼長得非常茂盛，葉子又大又厚，結果在1公頃的土地上，一個季節就收獲了大量的蓼。梅格列特将蓼草放入800℃的爐子裡燒，草化為灰燼，結果從中得到了1.3千克镉、23千克鉛、322千克鋅。
德國奧爾登大學的一個試驗小組已在一處廢金屬堆放場引種俄羅斯大蓼獲得成功，該試驗小組已從德國各地尤其是環保組織接到了大量訂單，同時還為推廣這項研究成果專門成立了一家商業性公司。它的業務活動已引起德國軍事部門的很大興趣，因為曆史上的各種軍事演習場包括二戰時期用作化學武器倉庫的地方都有待改造，消除污染，公司方面業已應約在那些地方種下了大蓼，以淨化環境，回收有害金屬。
還有文獻報到，美國加利福尼亞的專家們通過研究發現，野生芥菜有從土壤中蓄積鎳的功能，他們把種植的半公頃的野生芥菜杆割下來，曬幹再燒成灰，每100克芥菜灰中獲得了15-20克鎳。他們正着手培育蓄積金屬能力更強的芥菜新品種，預計可以從每平方米的土地上獲取12克鎳。盡管通過這種方式獲取鎳的效果遠不及其它辦法，但對環境無任何污染。
科學研究證明，植物在千百萬年漫長的進化演變過程中，已經練就了一身非凡絕招，許多植物有累積某些金屬元素的能力。如堇菜好鋅、香薷含銅比較豐富、煙草含鈾特别多，還有紫雲英含硒、苜蓿含钽、石松含錳格外豐富。生長在含黃金特别多的土壤中的玉米或木賊草，燒成灰，每噸竟可以提取到10克黃金。有些植物能累積稀有金屬，如鉻、镧、钇、铌、钍等，被稱為“綠色稀有金屬庫”。它們對稀有金屬的聚集能力要比一般植物高出幾十倍、成百倍，甚至上千倍。
這一系列的發現引起了科學家們的極大興趣，被人們稱為“綠色冶金”技術。專家預言如果這一成果取得突破性的進展，人類将有可能通過種植植物來獲得所需的金屬，同時還可以改善遭受人類破壞的環境。
電化學沉積是目前廣泛應用的金屬表面着色技術,其顔色來自于由表面氧化層厚度決定的可見光幹涉。
行業運行情況
(一)有色金屬産量平穩增長
2013年1～6月，我國十種有色金屬産量1946.8萬噸，同比增長10%。其中，精煉銅産量323.4萬噸，同比增長12.9%;原鋁産量1058萬噸，同比增長7.9%;鉛産量227.2萬噸，同比增長12.5%;鋅産量257.1萬噸，同比增長9.2%。
(二)生産企業效益有所下降
2013年1～6月，9078家規模以上有色金屬工業企業(含黃金、稀土)實現主營業務收入24409.7億元，同比增長14.1%;實現利稅1259.8億元，同比下降6.7%;實現利潤773.1億元,同比下降12.45%。
(三)有色金屬産品價格震蕩下行
2013年1～6月，有色金屬價格呈現震蕩下行态勢,國内市場銅現貨平均價為55060元/噸，同比下降4.7%;鋁現貨平均價為14701元/噸，同比下降8%;鉛現貨平均價為14363元/噸，同比下降7.7%;鋅現貨平均價為15125元/噸，同比下降1.5%。
(四)有色金屬進、出口額出現回落
2013年1～6月，我國有色金屬進出口貿易總額790.6億美元，同比增長0.8%。其中：進口額489.1億美元，同比下降8.7%，出口額301.5億美元，同比增長21.4%，但扣除黃金首飾及零件出口額後，主要有色金屬出口額為139.1億美元，同比下降3.8%。
(五)行業結構調整穩步推進
2013年1～6月，我國有色金屬工業(不包括獨立黃金企業)完成固定資産投資額2846.7億元，同比增長19.3%。其中,有色金屬礦采選完成固定資産投資502.9億元，同比增長0.9%;有色金屬冶煉完成固定資産投資929億元，同比增長2.2%;有色金屬加工完成固定資産投資1414.8億元，同比增長44.6%。開采、冶煉投資熱緩解，壓延加工項目投資出現上升勢頭。
(六)節能降耗水平進一步提高
2013年1～6月，我國鋁錠綜合交流電耗下降到13762千瓦時/噸，同比下降了114千瓦時/噸,節電12.1億千瓦時;銅冶煉綜合能耗下降到327千克标準煤/噸，同比下降了3.1%。
