固態合金的結構可以分為兩類相，這就是固溶體和化合物。其中，組元之間相互溶解，形成的與組元之一的結構相同的合金相叫做固溶體。固態時組元之間相互溶解的能力取決于組元之間的原子大小、晶體結構差異、電負性差異和電子濃度因素四個方面。固溶體目前使用的金屬材料中的主要組成相，很多金屬材料使用組織中固溶體占80%以上。

第二類相是化合物，或叫做中間相、金屬間化合物。化合物根據組成特征分為三種：一是正常價化合物，符合化合價規律、具有固定的成分、可以用化學式表示，這類化合物在有色金屬中占有重要地位；二是電子化合物，受電子濃度因素制約，往往一定的電子濃度對應一定結構的一大類化合物，也是有色金屬材料的重要化合物，例如Cu-Zn合金中的CuZn（電子濃度為3/2，晶體結構為體心立方），Cu₅Zn₈（電子濃度為21/13，晶體結構為復方立方晶格）和CuZn₃ （電子濃度7/4，具有密排六方晶格）等；三是尺寸因素化合物（也叫間隙化合物），主要由過渡金屬和小半徑的非金屬元素碳、氮、氫之間形成的化合物，這類化合物中根據組成元素原子半徑比值不同又分為r_非/r_非>0.59的間隙化合物和r_非/r_非<0.59的間隙相兩大類。其中間隙化合物包括鐵、鉻、鉬、鎢、錳的碳化物和硼化物，鐵鉻錳的氫化物等，間隙相指鈦、鋯、鈮、鉭的碳化物。這些間隙化合物在鋼鐵材料中非常重要，或提高耐磨性，或提高熱穩定性，或提高硬度，或起到二次硬化作用。