以镍为基加入其他元素组成的合金。1905年前后制出的含铜约30％的蒙乃尔(Monel)合金，是较早的镍合金。镍具有良好的力学、物理和化学性能，添加适宜的元素可提高它的抗氧化性、耐蚀性、高温强度和改善某些物理性能。镍合金可作为电子管用材料、精密合金(磁性合金、精密电阻合金、电热合金等)、镍基高温合金以及镍基耐蚀合金和形状记忆合金等。在能源开发、化工、电子、航海、航空和航天等部门中，镍合金都有广泛用途。

镍基电子管用材料 包括玻璃封接合金 (镍铁基合金)、引线材料(Ni-2Mn)和热阴极电子发射材料。热阴极发射材料一般都含有钨和镁、钙等活性金属元素。钨可提高材料的高温强度、抗热震性和电子发射性能。钙、镁可改善材料的激活性并提高阴极电子发射性能。

镍基磁性合金 主要用作软磁材料。具有高的磁导率和低的矫顽力，是制造电子工业磁性元件的重要铁芯材料。镍基磁性材料一般是含镍46～81％的镍铁合金。典型的合金是Ni-22Fe（或称78Ni-Fe）合金，称为坡莫合金 (Permalloy)。有些合金还含有钼（2～5％）、铜（约5%）、铬（约2.75％）或铌（3～7％）等元素。有的镍基磁性合金含有较高的钴（约29％）。

镍基精密电阻合金 含铬20%,还含少量铝、铜、铁、硅、锰等元素。这种合金有较高的电阻率，较低的电阻率温度系数,良好的耐蚀性,是仪表和电阻器用精密电阻材料。典型的有 Ni-20Cr-3Al-2Cu合金和Ni-20Cr-3Al-5Mn合金。

镍基电热合金 根据使用的温度和时间不同，对合金性能有不同要求。最常用的电热合金是Ni－20Cr合金。这种合金可在1000～1100℃的温度下长期使用。其中的铬可改善材料的抗氧化性，提高耐热性和电阻率。

镍基耐蚀合金 有镍铜、镍铬、镍钼、镍铬钼(钨)、镍铬钼铜等系的合金。应用最广的耐蚀镍合金是Ni-25Cu-2.5Fe-1.5Mn合金即蒙乃尔合金。这种合金有良好的综合性能。中国已研制成多种耐蚀镍合金。

镍基高温合金 是高温合金中用量最大和最重要的合金。

镍基耐磨材料 有两类：堆焊材料和喷涂（焊）材料。这些材料具有耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能，是现代机械制造和磨损件修复再用的重要材料。镍基斯太利特(Stellite)合金是典型的堆焊材料。镍包铝、镍包碳化钨、镍包陶瓷等复合粉末主要用于喷焊。
镍钛合金 是发展中的形状记忆合金。