Έχουν τα χαρακτηριστικά υψηλής ελαστικότητας, απόδοσης μετάλλου καουτσούκ, υψηλής αντοχής κ.λπ. Μετά από πλαστική παραμόρφωση υπό πίεση σε χαμηλότερη θερμοκρασία, μετά τη θέρμανση, επανέρχονται στο σχήμα πριν από τη θέρμανση. Για παράδειγμα, Ni Ti, Ag Cd, Cu Cd, Cu Al Ni, Cu Al Zn και άλλα κράματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ελαστικά στοιχεία (όπως συμπλέκτες, βαλβίδες γκαζιού, στοιχεία ελέγχου θερμοκρασίας κ.λπ.), υλικά θερμικής μηχανής, ιατρικά υλικά (ορθοδοντικά υλικά) κλπ των ρυθμιστικών συσκευών.
Το φαινόμενο μνήμης σχήματος προέρχεται από έναν θερμοελαστικό μαρτενσιτικό μετασχηματισμό. Ο γενικός μαρτενσιτικός μετασχηματισμός, ως μέθοδος σκλήρυνσης του χάλυβα, είναι η θέρμανση του χάλυβα σε μια ορισμένη κρίσιμη θερμοκρασία για μια χρονική περίοδο και στη συνέχεια η γρήγορη ψύξη του, όπως η απευθείας εισαγωγή του σε κρύο νερό (που ονομάζεται σβέση). Αυτή τη στιγμή, ο χάλυβας μετατρέπεται σε μαρτενσιτική δομή και σκληραίνει. Αργότερα, ένας άλλος λεγόμενος θερμοελαστικός μετασχηματισμός μαρτενσίτη, ο οποίος είναι διαφορετικός από τους παραπάνω, βρέθηκε σε ορισμένα κράματα. Μόλις παραχθεί ο θερμοελαστικός μαρτενσίτης, μπορεί να συνεχίσει να αναπτύσσεται με τη μείωση της θερμοκρασίας. Αντίθετα, όταν η θερμοκρασία αυξάνεται, ο αναπτυσσόμενος μαρτενσίτης μπορεί να συρρικνωθεί ξανά μέχρι να επιστρέψει στην αρχική του κατάσταση, δηλαδή ο μαρτενσίτης να αναπτυχθεί ή να συρρικνωθεί αναστρέψιμα με την αλλαγή της θερμοκρασίας. Το σχήμα του θερμοελαστικού μαρτενσίτη αλλάζει μαζί του.
Εκτός από τις παραπάνω κατηγορίες νέων μεταλλικών λειτουργικών υλικών, υπάρχουν κράματα απόσβεσης κραδασμών που μπορούν να μειώσουν τον θόρυβο. Βιοϊατρικά υλικά που μπορούν να αντικαταστήσουν, να ενισχύσουν και να επισκευάσουν ανθρώπινα όργανα και ιστούς. Έξυπνα υλικά που μπορούν να εμφυτεύουν αισθητήρες, επεξεργαστές σήματος, επικοινωνία και ελεγκτές και ενεργοποιητές σε υλικά ή δομές για να επιτρέψουν στα υλικά ή τις δομές να έχουν έξυπνες λειτουργίες και χαρακτηριστικά ζωής, όπως αυτοδιάγνωση, αυτοπροσαρμογή, ακόμη και αυτοίαση βλαβών.
