形状记忆合金（shape memory alloys，SMA）是一类由两种以上金属元素构成、能够在温度和应力作用下发生相变、能够“记忆”其初始形状的合金材料，由于同时具有传感和驱动功能，是一种智能材料。SMA具有两种特殊的宏观力学性能，即形状记忆效应(shape memory effect, SME) 和超弹性(super elasticity, SE)，由于SMA非凡的性能，在工程中有着广泛的用途，据统计，自1990年以来，SMA应用已逐渐扩展到航空航天、机器人、汽车工业、生物医学等多个领域。
航天航空
SMA在航空航天领域主要用作驱动器，驱动特定的结构运动从而改变结构特性或触发预设的动作。主要的应用有飞机发动机进排气调节、机翼翼形调节、航天可展开结构压紧释放等。
3D打印
制备复杂结构或三维结构的形状记忆合金微器件。
SMA智能结构
根据SMA在智能结构中的使用形式，可以将SMA智能结构分为三类：装配驱动式、嵌入复合式和直接构件式。
装配驱动式SMA智能结构直接利用SMA（如SMA丝、SMA弹簧、SMA柱等）作为驱动器，再将驱动器以机械装配的方法（借助螺钉、螺母等零件）集成到结构中,通过驱动器对特定的结构进行驱动，实现特定功能。
嵌入复合式SMA智能结构是將SMA（如SMA丝、薄带等）植入结构的材料中，形成智能复合结构，通过驱动SMA改变结构的形状、刚度、阻尼等，以更好地适应外界环境，满足工作要求。
直接构件式SMA智能结构是指直接将SMA设计成特殊的形状或结构形式，利用SMA在不同温度环境中刚度、阻尼等的变化实现结构的智能/自适应调节。
汽车工业
形状记忆合金具有温度传感器的功能，同时其外形恢复时作功，又有执行元件的功能，因此应用于温度传感器及执行元件上，其自动控制非常灵敏。形状记忆合金使用最多的是制动器。目前，在汽车工业上使用的形状记忆制动器已达一百多种，主要用于控制引擎、传送、悬吊等，以提高安全性、可靠性及舒适性。形状记忆合金在汽车手动传动系统的防噪装置以及发动机燃料气体控制装置上也得到应用。
生物医学
NiTi记忆合金在越来越多的医疗应用中打开了重要的市场，包括广泛使用的植入式和一次性医疗设备。独特的适应大应变的能力，加上其与人体的兼容性，使其成为医疗器械设计中最常用的材料之一。根据其使用的医学场合，可大致分为矫正整形、外科手术、医疗器械等方面的应用。
矫正整形方面是利用NiTi记忆合金制成特殊的矫形结构，利用NiTi合金的超弹性特性保证该结构能持续提供适中的矫正力。
外科手术方面利用了NiTi记忆合金制成特珠的结构件，用以替代人体损坏的生物组织或帮助人体生物组织生长、愈合。
医疗器械中利用SMA的形状记忆效应实现主动控制结构形状，或利用超弹性保证结构能承受大变形，从而实现特殊的手术或治疗措施。
其他领域
SMA还在日常生活、机械工程、建筑工程、玩具设计、体育用品等多个方面有着广泛的应用。比较典型应用有超弹性眼镜架、文胸托架、超弹性放松螺母、超弹性垫片、建筑物抗振阻尼器、高尔夫球杆等。
