โลหะผสม หรือ อัลลอย (อังกฤษ: alloy) คือวัสดุที่เกิดจากการรวมกันของ 
โลหะตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป โดยวัสดุโลหะผสมที่ได้จะมีคุณสมบัติแตกต่างจากส่วนประกอบเดิมของมัน 
โลหะผสมถ้าเกิดจากโลหะ 2 ชนิด เรียกว่า ไบนารี่อัลลอย (binary alloy), 3 ชนิด เรียกว่า เทอร์นารี่อัลลอย (ternary alloy), 4 ชนิด เรียกว่า ควอเทอร์นารี่อัลลอย (quaternary alloy) 
ตามธรรมดาโลหะผสมจะถูกออกแบบให้มีคุณสมบัติที่ต้องการมากกว่าการดูที่ส่วนผสมของมัน ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าจะแข็งแรงกว่าเหล็กซึ่งเป็นธาตุเหล็ก ทองเหลืองจะมีความทนทานมากกว่าทองแดง แต่มีความสวยงามน่าดึงดูดใจมากกว่าสังกะสี 
ต่างจากโลหะบริสุทธิ์ โลหะผสมหลายชนิดไม่ได้มีจุดหลอมเหลวจุดเดียว มันจะมีช่วงหลอมเหลวแทน ซึ่งในวัสดุจะเป็นของผสมระหว่างเฟสของแข็งและของเหลว อุณหภูมิที่ซึ่งการหลอมเหลวเริ่มเรียกว่า โซลิดัส (solidus) และอุณหภูมิที่ซึ่งการหลอมเหลวหมดเรียกว่า ลิควิดัส (liquidus) โลหะผสมพิเศษสามารถจะออกแบบให้มีจุดหลอมเหลวเดียวได้ ซึ่งเรียกโลหะผสมนี้ว่า ยูทีติกมิกซ์เจอร์ (eutectic mixture) 
บางครั้งโลหะผสมตั้งชื่อตามโลหะพื้นฐาน เช่น ทอง 14 เค หรือ 14 การัต (58%) ทองคำ คือโลหะผสมที่มีทองอยู่ 58 % ที่เหลือเป็นโลหะอื่น เช่นเดียวกับ เงิน ใช้ในเพชร (jewellery) และอะลูมิเนียม 
โลหะผสมมีดังนี้
Name ELEMENT BURN1 AVERAGE 
อลูมิเนียม AL % 91.553 
ซิลิกอน SI % 7.336 
เหล็ก FE % 0.3995 
ทองแดง CU % 0.14221 
แมงกานีส MN % 0.039 
แมกเนเซียม MG % 0.23118 
นิเกิล NI % 0.02096 
ซิงค์ ZN % 0.05612 
ตะกั่ว PB % 0.02957 
ดีบุก SN % 0.00633 
ไตตาเนียม TI % 0.06859 
ทอง SB % 0.0001 
แคลเซียม CA % 0.00053 
โครเมียม CR % 0.01746