金属材料是钢铁、有色金属和稀有金属的统称。
长期以来，金属中的钢铁一直是最基本的结构材料，它的产量标志着工业化的水平。1700年的世界钢铁产量为10万吨，1800年为80万吨，1900年猛增至4190万吨，1978年则在7亿吨以上。但在今天，现代化的大工业已不再单纯追求钢铁的产量，而对钢铁的性能、品种提出了许多更高的要求。例如发展空间技术，要求钢材重量轻、强度高和耐高温等，一般碳钢无法满足。
近几十年来，钢铁冶炼技术进展很快，先后研制出了各种合金钢。例如，含锰、硅的低合金强度钢的重量比普通碳钢轻20—30％，经适当处理后可使强度提高2—6倍。现在常用的不锈钢有铬13型(含铬13％)，适用于制作一般医疗手术器械和需要耐大气腐蚀的器件。另有铬镍钛18-8-1型合金(含铬18％、镍8％、钛1％)，抗腐蚀性强，工艺性能好，广泛用于化肥、化纤、石油化工、仪器仪表等生产领域。
除钢铁等黑色金属外，各种有色金属和稀有金属也是现代工业的重要材料。例如有色金属铝，可制造各种用具、电器用品、船舶、建材、电缆、管道以及飞机和人造卫星构件，它的年产量已超过铜，仅次于钢铁。用铝合金制成的舰艇，不仅速度快，不怕海水侵蚀，而且没有磁性，能防避磁性水雷的袭击。又如号称宇宙金属的钛，比重小，熔点高，所合成的合金不仅强度大，且能耐高温、低温和耐腐蚀，它在1668℃时才会熔化，比黄金的熔点高600℃。极细的钛粉是火箭的优良燃料，据统计，世界上每年用于宇宙航行的钛已超过1000吨。
稀有金属是指那些发现比较晚，形成独立矿物少，分散而不易提纯的一些金属。目前已开发使用的稀有金属有50多种，分成五类，即轻稀有金属、难熔稀有金属、放射性稀有金属、稀散金属和稀土金属。轻稀有金属中的锂的比重只有水的一半，放在油里也会浮起来，可用来制造氢弹，是热核反应的原料。稀土金属在冶金、电气、玻璃工业中广泛用来制造易燃合金，还可用于产生激光，制造彩色荧光材料和永磁材料。