以銅為基加入一定量的其他元素組成的合金。銅合金是歷史上應用最早和最主要的合金之一。傳統上銅合金分為紫銅、黃銅、白銅、青銅四大類。按成型方法又可分為變形銅合金和鑄造銅合金。四種主要銅合金系的相圖、成分和力學性能（退火態）的關係見圖1。
紫銅 因呈紫紅色而得名。它不一定是純銅，有時還加入少量脫氧元素或其他元素，以改善材質和性能，因此也歸入銅合金。中國紫銅加工材按成分可分為：普通紫銅(T1、T2、T3、T4)、無氧銅（TU1、TU2和高純、真空無氧銅）、脫氧銅（TUP、TUMn）、添加少量合金元素的特種銅（砷銅、碲銅、銀銅）四類。紫銅的電導率和熱導率僅次於銀，廣泛用於制作導電、導熱器材。紫銅在大氣、海水和某些非氧化性酸（鹽酸、稀硫酸）、堿、鹽溶液及多種有機酸（醋酸、檸檬酸）中，有良好的耐蝕性，用於化學工業。另外，紫銅有良好的焊接性，可經冷、熱塑性加工制成各種半成品和成品。20世紀70年代，紫銅的產量超過瞭其他各類銅合金的總產量。
紫銅中的微量雜質對銅的導電、導熱性能有嚴重影響。雜質元素對電導率的影響見圖2。其中鈦、磷、鐵、矽等顯著降低電導率，而鎘、鋅等則影響很小。氧、硫、硒、碲等在銅中的固溶度很小，可與銅生成脆性化合物，對導電性影響不大，但能降低加工塑性。普通紫銅在含氫或一氧化碳的還原性氣氛中加熱時，氫或一氧化碳易與晶界的氧化亞銅(Cu2O)作用，產生高壓水蒸氣或二氧化碳氣體，可使銅破裂。這種現象常稱為銅的“氫病”。氧對銅的焊接性有害。鉍或鉛與銅生成低熔點共晶，使銅產生熱脆；而脆性的鉍呈薄膜狀分佈在晶界時，又使銅產生冷脆。磷能顯著降低銅的導電性，但可提高銅液的流動性，改善焊接性。適量的鉛、碲、硫等能改善可切削性。紫銅退火板材的室溫抗拉強度為22～25公斤力／毫米2，伸長率為45～50％，佈氏硬度（HB）為35～45。
黃銅 以鋅為主要合金元素的銅基合金，因常呈黃色而得名。黃銅色澤美觀，有良好的工藝和力學性能，導電性和導熱性較高，在大氣、淡水和海水中耐腐蝕，易切削和拋光，焊接性好且價格便宜。常用於制作導電、導熱元件，耐蝕結構件，彈性元件，日用五金及裝飾材料等，用途廣泛。
簡單黃銅 二元銅鋅合金稱為簡單黃銅。隨著含鋅量的增加，其色澤由金紅向黃、金黃、白色逐漸變化。鋅和銅能形成α、β、γ、δ、ε、η等六個相。工業上常用的有α黃銅、(α＋β)黃銅和β黃銅三類，含鋅量一般不超過50％。其中H62、H68黃銅具有高的塑性和強度，成型性好，應用廣泛，可制作各種復雜的冷沖件和深沖件，波導管和冷凝器用管件，機械和電器用零件。H70黃銅也稱“炮銅”，主要用於制作彈殼及管材。有殘餘內應力的黃銅制品，長期存放於含氨氣或二氧化硫等介質中，會產生沿晶或穿晶破裂。此現象稱為應力腐蝕破裂或季節裂紋（季裂），可用低溫退火消除。含鋅量高於20％的高鋅黃銅，易發生脫鋅腐蝕，可加入適量的砷、矽、磷、銻等加以抑制。
復雜黃銅 為改善簡單黃銅的性能而加入1～5％的錫、鉛、鋁、矽、鐵、錳、鎳等元素的合金稱為“復雜黃銅”，並在黃銅的名稱上冠以所加元素，稱為錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅、錳黃銅、鋁錳黃銅等。錫能抑制脫鋅腐蝕，提高黃銅的耐蝕性。錫黃銅在海水和淡水中均耐蝕，故有“海軍黃銅”之稱。鉛在黃銅中的固溶度極小，呈遊離質點分佈於基體，能使切屑碎裂並起潤滑作用，從而改善材料的可切削性和耐磨性。鋁起固溶強化作用，使表面形成有保護作用的氧化鋁膜。某些鋁黃銅經適當處理後，還可具有形狀記憶效應及消震能力。矽黃銅有較高的耐蝕性、力學和鑄造性能，抗應力腐蝕能力強。鎳黃銅具有較高的強度、韌性、耐蝕性，能承受冷、熱塑性加工。
表1 典型黃銅的成分和室溫下力學性能
白銅 以鎳為主要合金元素的銅基合金，因多數呈銀白色而得名。銅和鎳能無限互溶形成連續固溶體。銅中加鎳能顯著提高耐蝕性、強度、硬度、電阻、熱電勢，並降低電阻率溫度系數。在銅合金中，白銅因耐蝕性優異，且易於塑性加工和焊接，廣泛用於造船、石油、化工、電力、精密儀表、醫療器械等部門作耐蝕結構件。某些白銅還有特殊的電學性能，可制作電阻元件、熱電偶材料和補償導線。
白銅可分為簡單白銅和復雜白銅兩類。按用途又可分為結構白銅和精密電阻合金用白銅。在結構白銅中，最常用的是B30、B10和鋅白銅，另外，還有鋁白銅、鐵白銅和鈮白銅等。典型白銅的成分和性能見表2。B30在白銅中耐蝕性最強，但價格較貴。鋁白銅的性能同B30接近，價格低廉，可作B30的代用品。鋅白銅於15世紀時就已在中國生產使用，被稱為“中國銀”，所謂鎳銀或德銀也屬此類鋅白銅。這種合金具有高的強度和耐蝕性，彈性也較好，外表美觀，價格低廉。在精密電阻用白銅中，重要的有BMn3-12錳銅、BMn40-1.5康銅、BMn43-0.5考銅以及以錳代鎳的新康銅(又稱無鎳錳白銅，含錳10.8～12.5％、鋁2.5～4.5％、鐵1.0～1.6％)。這類合金具有高的電阻率和低的電阻率溫度系數，適於制作標準電阻和精密電阻元件。康銅和考銅的熱電勢高，還可用作熱電偶和補償導線。
表2 典型白銅的成分和室溫下力學性能
青銅 除黃銅和白銅外，其餘的銅合金都稱為青銅。青銅前面常冠以主要合金元素的名稱，如錫青銅、鋁青銅、鈹青銅、鈦青銅等。用量最大的是錫青銅和鋁青銅。強度最高的是鈹青銅。與黃銅相比，青銅具有更高的力學性能（表3）和耐蝕性，但價格較貴。與白銅相比，青銅的力學性能較高，但在某些條件下，耐蝕性不如白銅。在銅合金中青銅的綜合性能較好，常用於制造耐蝕性能好和強度高的零件、耐蝕彈性元件、導電和抗蠕變性能好的零件等。
表3 常用青銅的成分和室溫下力學性能
錫青銅 含錫量一般在3～14％之間，主要用於制作彈性元件和耐磨零件。變形錫青銅的含錫量不超過8％，有時還添加磷、鉛、鋅等元素。磷是良好的脫氧劑，還能改善流動性和耐磨性。錫青銅中加鉛可改善可切削性和耐磨性，加鋅可改善鑄造性能。
鋁青銅 含鋁量一般不超過11.5％，有時還加入適量的鐵、鎳、錳等元素，以進一步改善性能。鋁青銅可熱處理強化，其強度比錫青銅高，抗高溫氧化性也較好。
鈹青銅 含鈹量不超過2.5％，可沉淀硬化。其主要特性是：強度和硬度高，彈性好，耐疲勞，導電、導熱性好，無鐵磁性，沖擊時不生火花，是重要的彈性和工具材料。但鈹有毒，且鈹青銅價格貴，可切削性差。
鈦青銅 性能接近於鈹青銅，價格便宜，無毒，可作為鈹青銅的代用品。
其他青銅 矽青銅耐蝕性好（特別耐酸），低溫性能好，可制作輸酸管道、低溫容器、耐酸耐磨零件等。鋯青銅、鉻青銅和鎘青銅等適於制作在高溫工作的導電零件。