Все элементы, встречающиеся в природе, подразделяются на металлы и неметаллы, или металлоиды. В группу металлов объединены элементы, обладающие рядом сходных свойств: металлическим блеском, высокой теплопроводностью и электропроводностью, ковкостью и др., кроме того, каждый металл имеет свои характерные свойства, от которых зависит его применение в промышленности. Из металлов и их сплавов изготавливаются всевозможные машины и аппаратура. Благодаря развитию науки о металлах, открывшей новые высокопрочные металлические материалы, стало возможным создание новейших, технически совершенных машин и освоение космического пространства. Свойства металлов проводить электрический ток позволило использовать их в электротехнике для создания электрических машин и передачи электроэнергии на большие расстояния.
В технике широкое распространение получили как чистые элементы — металлы, так и их сплавы. Сплавы представляют собой сочетание одного металла и других металлических или неметаллических элементов. Наиболее распространенную в машиностроении группу сплавов составляют сплавы железа с углеродом. Такие сплавы получили название черных металлов. Другая группа металлов: медь, алюминий, магний, олово, цинк, никель, свинец и их сплавы объединяются в группу цветных металлов.
Все металлы и сплавы имеют кристаллическое строение. Наукой установлено, что различные вещества состоят из мельчайших частиц атомов, которые, соединяясь, образуют более крупные частицы — молекулы. Молекулярное строение характерно для различных веществ, кроме металлов. У металлов атомы не соединяются в молекулы и располагаются в определенном порядке, образуя кристаллы. Порядок расположения атомов в кристаллах может быть различным, и поэтому металлы имеют различное кристаллическое строение. Такие материалы, как стекло, фарфор, смолы и др., не имеют кристаллов, и поэтому их называют аморфными.