非晶態金屬是固體金屬材料，通常是合金，具有無序的原子尺度結構。大多數金屬處于固態晶體，這意味著它們具有高度有序的原子排列。非晶態金屬是非晶態的，具有玻璃狀結構。但是，與通常作為電絕緣體的普通玻璃不同，非晶態金屬具有良好的導電性，并且在低溫下也顯示出超導性。

可以通過多種方式生產非晶態金屬，包括極快的冷卻、物理氣相沉積、固態反應、離子輻照和機械合金化。以前，已經通過各種快速冷卻方法生產了小批量的非晶態金屬，例如非晶態金屬帶，這些非晶態金屬帶是通過將熔融金屬濺射到旋轉的金屬盤。快速冷卻（每秒約數百萬攝氏度）太快以至于晶體無法形成，并且材料被“鎖定”在玻璃態。當前，已經生產出許多臨界冷卻速率低到足以允許在厚層（超過1毫米）中形成非晶結構的合金。這些被稱為大塊金屬玻璃（BMG）。最近，已經生產出強度是常規鋼合金的三倍的非晶態鋼。

非晶態金屬通常是合金而不是純金屬。合金中含有原子大小明顯不同的原子，導致熔融態的自由體積低（因此比其他金屬和合金的粘度高多達幾個數量級）。粘度阻止原子移動到足以形成有序晶格的程度。材料結構還導致冷卻過程中的低收縮率和抗塑性變形性。不存在的晶界，晶態材料的薄弱點，導致更好的耐磨損和腐蝕。非晶態金屬，盡管嚴格意義上講是玻璃，但也要堅韌得多而且比氧化玻璃和陶瓷的脆性小。非晶態金屬可分為兩類，如果它們由Ln、Mg、Zr、Ti、Pd、Ca、Cu、Pt和Au組成，則可以分為非鐵磁性；如果它們由Fe、Co組成，則可以分為鐵磁性合金。

非晶態材料的導熱率低于結晶態金屬的導熱率。由于非晶結構的形成依賴于快速冷卻，因此限制了非晶結構可達到的xxx厚度。為了即使在較慢的冷卻過程中也能形成非晶態結構，該合金必須由三種或三種以上的成分制成，從而導致復雜的晶體單元具有較高的勢能和較低的形成機會。組件的原子半徑必須顯著不同，以實現高堆積密度和低自由體積。組分的組合應具有負的混合熱，抑制晶體成核并延長熔融金屬停留在過冷狀態的時間。

硼、硅、磷和其他玻璃形成物與磁性金屬（鐵、鈷、鎳）的合金具有高磁化率，低矯頑力和高電阻。通常，金屬玻璃的電導率與熔融金屬剛好在熔點以上時處于相同的低數量級。當經受交變磁場時，高電阻導致渦流的低損耗，這種特性對例如變壓器 磁芯有用。它們的低矯頑力也有助于降低損耗。

1950年代早期，Bukel和Hilsch通過實驗發現了非晶態金屬薄膜的超導電性。對于某些金屬元素，超導臨界溫度T?_c在非晶態可能比在結晶態時更高，并且在某些情況下，T _c隨著結構無序性的增加而增加。通過考慮結構無序對電子-聲子耦合的影響，可以理解并合理化這種行為。

非晶態金屬比多晶金屬合金具有更高的拉伸屈服強度和更高的彈性應變極限，但其延性和疲勞強度較低。非晶態合金具有多種潛在的有用特性。特別地，它們傾向于比化學組成相似的晶體合金更強，并且它們可以比晶體合金承受更大的可逆（“彈性”）變形。非晶態金屬的強度直接來自其非晶態結構，該非晶態結構沒有任何限制晶態合金強度的缺陷。一種現代的非晶態金屬，稱為Vitreloy，其抗張強度幾乎是高級鈦的兩倍。但是，室溫下的金屬玻璃不是易延展的，并且在承受張力時往往會突然失效，這限制了材料在可靠性至關重要的應用中的適用性，因為即將發生的失效并不明顯。因此，生產由包含延性結晶金屬的樹枝狀顆粒或纖維的金屬玻璃基質組成的金屬基質復合材料引起了極大的興趣。

塊狀非晶合金最有用的特性也許是它們是真正的玻璃，這意味著它們在加熱時會軟化并流動。這允許以與聚合物幾乎相同的方式進行容易的加工，例如通過注射成型。結果，非晶合金已經商品化，用于運動器材、醫療器材以及電子設備的外殼。

非晶態金屬薄膜可以通過高速氧氣燃料技術沉積作為保護涂層。