Aliajele sunt mai greu decât metalele pure, deoarece structura lor moleculară împiedică alunecarea atomilor de metal. În schimb, aliajele au o conductivitate electrică și termică mai scăzută decât metalele pure.
În timp ce cele mai multe aliaje sunt sintetice, în cazuri rare, acestea pot apărea și în natură. Fierul meteoric este un aliaj natural de fier și nichel și este primul aliaj folosit de oameni. Fierul meteoric este componenta metalică a meteoritilor; fierul și nichelul se combină într-un aliaj datorită proceselor radioactive din spațiu. Un alt exemplu al unui aliaj natural este electrum, un aliaj natural de aur, argint și cupru. Utilizarea sa în bijuterii datează din Grecia antică.
Cele mai vechi aliaje sintetice înregistrate sunt bronzul, alama și cositorul. Bronzul este un aliaj de cupru și staniu, alamă este un aliaj de cupru și zinc, iar cositorul este o gamă de aliaje constând din staniu și un al doilea component metalic. Plumbul, cuprul, antimoniul și bismutul sunt folosite ca componente secundare ale cositorului. Aliajele de oțel și amalgamul de mercur datează de mii de ani.
Nu toate componentele din aliaj sunt metale, deși toate aliajele conțin cel puțin două metale. Toate aliajele de oțel conțin carbon, la fel ca aliajele nealiate ale fierului, cum ar fi fonta și fonta. Aceste forme de fier nu sunt considerate aliaje, deoarece singurul metal prezent în ele este fier.
