Im allgemeinen, modernen Sinne ist Metallurgie die Wissenschaft, die die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Metallen untersucht, einschließlich ihrer Leistung, wenn sie für kulturell nützliche industrielle Zwecke verwendet werden. Der Begriff bezieht sich oft auf die Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Erzen sowie auf die Prozesse im Zusammenhang mit der Metallreinigung und Legierungsherstellung. Es bezieht sich auch auf das Handwerk, kulturell nützliche Gegenstände aus Metall herzustellen, oder auf die Metallbearbeitung. Die Praxis der Metallbearbeitung wurde über Tausende von Jahrhunderten ausgeübt.
Beweise für diese Wissenschaft und dieses Handwerk reichen ungefähr 6,500 Jahre zurück. Kupfer, Zinn, Silber und meteorisches Eisen, das von den Ägyptern zur Herstellung von Waffen verwendet wurde, wurden in verschiedenen alten Kulturen in irgendeiner Form metallverarbeitet. Die ersten Beweise für eine Standard-Metallurgietechnologie tauchten während der Bronzezeit auf, die um 3,500 v. Chr. begann, als entdeckt wurde, dass durch Erhitzen und Kombinieren von Kupfer und Zinn eine Bronzelegierung hergestellt werden konnte. Die Eisenzeit begann um 1,200 v. Georg Agricola, der in seinem Buch De re metallica aus dem 16.
Die moderne Metallurgie wird in zwei Untertypen unterteilt. Prozessmetallurgie bezieht sich auf die Schritte zur Herstellung von Metallen in den meisten Fällen aus Sulfiden oder Oxiden und deren anschließende Raffination in ihrer reduzierten Form durch Elektrolyse oder selektive Oxidation von Verunreinigungen. Physikalische Metallurgie untersucht die Struktur von Metallen, basierend auf ihrer Zusammensetzung und Behandlung, und wie diese Struktur mit ihren Eigenschaften zusammenhängt. Es befasst sich auch mit den wissenschaftlichen Prinzipien und technischen Anwendungen, die bei der Metallherstellung und -behandlung verwendet werden, und wie Metallprodukte ihrer industriellen Verwendung standhalten.
Metallurgieingenieure wenden verschiedene Formen der Metallprüfung an. Auf diese Weise können sie quantifizierte Annahmen über die Stärke eines Metalls treffen. Diese Tests sollen Eigenschaften wie Metallhärte, Schlagzähigkeit und Zugfestigkeit bestimmen, um nur einige zu nennen.
Im Allgemeinen sind elementare Metalle in ihrer reinen nativen Form für industrielle Anwendungen zu weich. Daher konzentriert sich die Wissenschaft der Metallurgie eher auf die Herstellung von Legierungen, bei denen Metalle miteinander oder mit Nichtmetallen kombiniert werden. Stahl und Gusseisen sind Beispiele für Eisen-Kohlenstoff-Legierungen. Aluminium, Kupfer, Eisen, Magnesium und Zink sind die am häufigsten verwendeten Metalle, meist in ihren Legierungsformen.