합금(合金, 영어: alloy)은 금속에 다른 금속 또는 비금속 원소를 합쳐서 얻는, 금속성을 지닌 물질을 통틀어 이르는 말이다. 합금은 순수 금속과 비교하여 강도, 경도, 내식성 등 물리적·화학적 특성이 달라지는 것이 일반적이며, 이러한 특성 변화를 목적으로 제조된다.
합금의 구성 원소 중 적어도 하나는 금속 원소이며, 경우에 따라 탄소, 규소, 인, 붕소와 같은 비금속 원소가 포함되기도 한다. 예를 들어 철과 탄소의 합금인 강철(鋼鐵)은 탄소 함량에 따라 특성이 달라지는 대표적인 합금이다. 합금 내 원자들은 일반적으로 공유 결합이 아닌 금속 결합으로 결합되어 있다.
합금은 구성 원자의 배열 방식에 따라 크게 치환 합금과 격자간(침입형) 합금으로 분류된다. 또한 단일 상으로 이루어진 균질 합금과 둘 이상의 상으로 이루어진 이종 합금으로 나누어지기도 한다.
대표적인 합금의 예로는 다음이 있다.
- 청동: 구리 + 주석
- 황동(놋쇠): 구리 + 아연
- 백동: 구리 + 니켈
- 양은(양백): 구리 + 니켈 + 아연
- 강(강철): 철 + 탄소 및 기타 원소
- 두랄루민: 알루미늄 + 구리 + 마그네슘 + 망간
- 아말감: 수은과 다른 금속의 합금
합금은 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용된다. 건축물과 자동차, 조선, 수술 도구 등에 사용되는 강철 합금, 항공우주 산업에 사용되는 타이타늄 합금, 비점화(非點火) 공구용 베릴륨-구리 합금 등이 그 예시이다. 또한 금과 구리, 은 등을 혼합한 합금은 귀금속 가공 및 장신구 제작에 활용된다.
합금 성분의 비율은 실제 산업 응용에서 질량 백분율로 표시되는 경우가 많으며, 기초 과학 연구에서는 원자 분율로 측정된다. 합금 기술은 인류 역사에서 청동기 시대를 연 중요한 기술적 진보로 평가되며, 이후 다양한 금속의 특성을 개선하기 위한 연구가 지속되어 왔다.
