生物醫用金屬材料又稱為外科植入金屬材料，具有高的機械強度和抗疲勞性能，是臨床應用中最廣泛的承力植入材料。臨床應用的醫用金屬材料主要有不銹鋼、鉆基合金、鈦合金和記憶合金等幾大類。此外還有形狀記憶合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮、鋯等。

與其他醫用金屬材料相比，鈦合金最顯著性能特點是密度較小、彈性模量值較低，約為其他醫用金屬材料的一半，密度接近人體硬組織，因此在骨科領域應用較廣。20世紀50年代美國和英國首先將純鈦用于生物體。1973年，北京有色金屬研究總院與天津市骨科醫療器械廠合作，生產了300個鈦人工股骨和髖關節，并用于臨床。后來，人們發現Ti-6Al-4V合金的性能優于純鈦，Ti-6Al-4V合金的生物相容性比不銹鋼和CoCrMo合金都要強，耐蝕性好，其彈性模量與骨骼接近，且密度輕（4.51g/cm³），可用于人工關節及骨科內固定器的制造，因此作為人體植入材料得到了廣泛應用。

鉭具有很好的化學穩定性和抗生理腐蝕性，鉭的氧化物基本上不被吸收和不呈現毒性反應，鉭可與其他金屬結合使用而不破壞其表面的氧化膜。在臨床上，鉭也表現出良好的生物相容性。與不銹鋼相比，鉭有很高的抗缺口裂紋擴展能力。在相同的交變載荷下，鉭制髓內針的回轉剛性比AO用鋼材高60倍。鉭可作人工骨、矯形器件、釘、縫針和縫線。尤其是用鉭絲縫合修復肌腱、神經和血管更顯優越。鉭片或箔可修復顱骨、腹壁。五氯化鉭與少量三氧化鐵混合物還可以加速血液的凝結。鈮、鉭及鋯與鈦都具有極相似的組織結構和化學性能，在生物醫學上也得到一定應用。