As ligas são mais duras do que os metais puros porque sua estrutura molecular evita que os átomos do metal deslizem uns sobre os outros. Por outro lado, as ligas têm menor condutividade elétrica e térmica do que os metais puros.
Embora a maioria das ligas sejam sintéticas, em casos raros, elas também podem ocorrer na natureza. O ferro meteórico é uma liga natural de ferro e níquel e é a primeira liga usada pelo homem. O ferro meteórico é o componente metálico dos meteoritos; o ferro e o níquel se combinam em uma liga devido a processos radioativos no espaço. Outro exemplo de liga natural é o eletro, uma liga natural de ouro, prata e cobre. Seu uso em joias remonta à Grécia antiga.
As primeiras ligas sintéticas registradas são bronze, latão e estanho. O bronze é uma liga de cobre e estanho, o latão é uma liga de cobre e zinco e o estanho é uma variedade de ligas que consistem em estanho e um segundo metal componente. Chumbo, cobre, antimônio e bismuto são usados como componentes secundários do estanho. Ligas de aço e amálgama de mercúrio também datam de milhares de anos.
Nem todos os componentes da liga são metais, embora todas as ligas contenham pelo menos dois metais. Todas as ligas de aço contêm carbono, assim como as formas não ligadas do ferro, como o ferro fundido e o ferro-gusa. Essas formas de ferro não são consideradas ligas, porque o único metal presente nelas é o ferro.
