鎳基合金材料主要合金元素有鉻、鎢、鉬、鈷、鋁、鈦、硼、鋯等。其中Cr，Ai等主要起抗氧化作用，其他元素有固溶強化，沉淀強化與晶界強化等作用。
在650～1000℃高溫下有較高的強度與一定的抗氧化腐蝕能力，由于足夠高的高溫強度與抗氧化腐蝕能力，所以常用于制造航空發動機葉片和火箭發動機、核反應堆、能源轉換設備上的高溫零部件。
廣泛使用原因有：一是鎳基合金中可以溶解較多合金元素，且能保持較好的組織穩定性；二是可以形成共格有序的 A3B型金屬間化合物γ[Ni3(Al，Ti)]相作為強化相，使合金得到有效的強化，獲得比鐵基高溫合金和鈷基高溫合金更高的高溫強度；
三是含鉻的鎳基合金具有比鐵基高溫合金更好的抗氧化和抗燃氣腐蝕能力。鎳基合金含有十多種元素，其中Cr主要起抗氧化和抗腐蝕作用，其他元素主要起強化作用。
根據它們的強化作用方式可分為：固溶強化元素，如鎢、鉬、鈷、鉻和釩等；沉淀強化元素，如鋁、鈦、鈮和鉭；晶界強化元素，如硼、鋯、鎂和稀土元素等。鎳基高溫合金按強化方式有固溶強化型合金和沉淀強化型合金。