用板材是通過熔煉、燒結或其它方法將一種金屬元素同一種或幾種其它元素結合在一起并形成一種具有金屬特性的新物質稱為合金。這里講的合金與通常所說的合金鋼不一樣，橢圓形封頭合金是指廣義上的兩種或兩以上的元素形成的具有金屬特性的物質。而合金鋼是指在碳鋼中加入一些合金元素（除鐵以外的其它金屬元素）以形成具有特殊性能的金屬物質。
合金的晶體結構和結晶過程要比鈍金屬復雜的多。為了便于介紹，橢圓形封頭先給出幾個基本概念：
a、組元：指組成合金的最基本的、獨立的物質。組元不單是指元素，也可以是化合物。
b、相：指鈍金屬或合金中具有同一化學成分、同一結構并以界面互相分開的、均勻的組成部分。這里的界面并非指晶界，即一個晶粒內也可以有多個相，而多個晶粒也可以屬同一個相。
c、系：指相同或大致相同的組元以不同的結合比例而組成的一系列合金的集合。例如，0Cr18Ni9，1Cr18Ni9，0Cr18Ni10Ti，0Cr17Ni12Mo2等就是同一系合金，常稱做300系列不銹鋼。由此可以說，自然的鈍金屬是有數的，而合金則是無數的。
d、組織：指組成合金的各相在空間上的配置情況。它與合金的相既有聯系，又有區別。所謂的聯系是指組織是由相組成的。所謂的區別是指即使相同的合金相，如果橢圓形封頭其配置不同，得到的組織也是不相同的。合金的組織不同，其性能也不一樣。換句話說，合金的性能受其組織的影響。
固態合金中的相，按其晶格結構的特征不同，可分為兩大類：其一為固溶體，其二為金屬化合物。
如果相的晶格結構與合金的某一組元的晶格結構相同，其它組元則包含其中，這樣的相稱之為固溶體。固溶體中保留原晶格結構的組元叫做溶劑，橢圓形封頭而溶入溶劑中的組元稱為溶質。根據溶質在溶劑晶格中所占據的位置不同可將固溶體分為置換固溶體和間隙固溶體兩種。當溶質原子代替一部分溶劑原子而占據溶劑晶格中的位置時，形成的固溶體叫做置換固溶體。而當溶質原子不是占據溶劑的晶格位置，而是嵌入溶劑原子之間的空隙中，此時所得到的固溶體叫做間隙固溶體。一般情況下，當橢圓形封頭溶質的原子直徑比溶劑小很多時，得到的固溶體往往是間隙固溶體。不難理解，在間隙固溶體中，溶質在溶劑中的溶解量是有限度的，即直到溶質原子填滿溶劑的空隙為止。其溶解的量常用溶解度來表示，溶解度等于溶質的重量與固溶體總重的百分比。間隙固溶體往往使得金屬的強度升高，而塑性和韌性下降，這是因為溶質原子嵌入溶劑晶格之間的空隙中，起“釘扎”作用，使溶劑晶格難以變形所致。橢圓形封頭通常所說的金屬氫脆現象正是基于這樣的一個機理。
如果各組元以一定的原子數量比結合在一起形成一種具有金屬特性的新相橢圓形封頭，而且新相的晶格結構與其組元中任一組元的晶格都不同，那么該新相就叫做金屬化合物。根據形成的條件不同可將金屬化合物分為正常價化合物、電子化合物和間隙化合物三種。其中，正常價化合物符合化學理論中的原子價規律，各組元的成分比例是固定的；電子化合物則不符合原子價規律，其各組元的比例是由電子濃度支配的；間隙化合物既具有間隙溶解的性質，又具有化學結合的性質，如鋼材的滲鋁、滲氮、滲硼等。一般情況下，金屬化合物中的各組元是靠化學健或化學健與其它健共同作用結合的，故橢圓形封頭具有高強度、高硬度、高熔點、高脆性的特點。
