人類有記憶能力，這是天經地義的事，沒有什麽可懷疑的。如果說金屬也有記憶能力，那人們會感到很驚奇。而事實上，確實發現金屬也有記憶能力。
1958年，美國海軍軍械實驗室冶金師布勒在研究鎳一鈦( Ni-Ti)合金時無意中發現，在不同溫度下鎳一鈦合金相碰撞時，發出不同的聲音。剛從爐子裏取出的合金棒相碰撞發出清脆的聲音，而冷卻到室溫後，則發喑啞遲鈍的聲音。他敏銳地意識到，溫度對合金的組織結構和硬度可能有很大影響，但並未注意到是一種記憶現象。後來在1963年的一次實驗中，需要用鎳一鈦合金絲，因為得到的鎳一鈦合金絲是彎彎曲曲的，使用起來不方便，所以實驗前需把這些合金絲一根根拉直，然後做實驗。實驗中出現了令人驚異的奇怪現象：實驗溫度升到一定值時，這些原來拉直的合金絲突然無一例外地全部變成彎彎曲曲的形狀。反複多次實驗，結果都一樣，而且發現無論你把鎳一鈦合金絲拉得多麽直，當溫度達到某一定值即稱為轉變溫度時，就會完完全全恢複到原來的彎曲形狀。這個實驗過程我們可以給出一個有點人情味的描述。當環境溫度遠離轉變溫度時。鎳一鈦合金是沒有“知覺”的，可以任憑你折騰它，隨意改變它的形狀。但是當環境溫度一旦達到轉變溫度時，則鎳—鈦合金絲即被“喚醒”，恢複知覺，立即有“記憶力”，馬上恢複到本來的麵目。科學家把這種現象稱為形狀記憶效應。具有這種效應的合金稱為形狀記憶合金。鎳一鈦合金的轉變溫度為40℃，為了好記也可以稱為“記憶溫度”或“喚醒溫度”。
合金具有奇特的形狀記憶能力，從本質上說，是合金內部微觀結構固有的變化規律所決定的。固態金屬合金中。原子是按一定的規律有序排列的。有的合金隨環境溫度的變化，內部原子的排列方式也會發生變化。當溫度回到原來的數值時，合金內部原子的排列又會恢複到原來的排列方式。
下頁圖描繪了三種不同材料進行拉伸變形，解除外力和加熱等操作後所發生的結果。從中可以看到形狀記憶合金與普通金屬材料的不同是很明顯的，而它與超彈性材料的不同在於超彈性材料是在解除外力後即恢複原狀。而記憶合金要由“轉變溫度”喚醒其記憶力後才恢複原狀。
經過20年來的發展，形狀記憶合金從鎳一鈦合金開始，發展到鎳一鈦係合金、銅係合金和鐵係合金等，形成係列產品。
1969年，美國阿波羅登月艙曾在月亮上安置直徑數米的半球形天線。這座天線是用當時研製成功不久的形狀記憶合金材料按設計要求製造的，然後降低溫度把它壓成一團，裝進登月艙送上月宮。當天線在太陽光的照耀下溫度升高到記憶溫度（轉變溫度）時，天線的記憶力被“喚醒”，恢複了本來的形狀，於是一座半球形天線便屹立於月球上了。現在，數千顆人造衛星正在天外遨遊，為了向地球發射有用的信息，往往要安裝形狀記憶合金天線，成為人類獲取天外信息所不可缺少的重要材料。
在醫學上，鎳一鈦合金與生物體有較好的相容性，可以在人體內作為固定折斷骨骼的插銷，做成接骨板，使斷骨緊緊相接；用記憶合金做成極精細的網絡，然後降低溫度壓成細絲，插入血管，由於體溫使它恢複了網絡形狀，所以在血管裏起到血栓的過濾器作用；還可用於牙齒矯形弓絲、女性胸罩、人造心髒等。由於形狀記憶合金應用於醫學，故成為有利於人類康複的好材料。
工程上某些領域如航空、航天、核工業和海底輸油管道等，為了保證係統萬無一失，管道連接處常采用記憶合金管套，用形狀記憶合金加工成內徑比要接的管子的外徑小4%的套管，然後在低溫度下將套管直徑擴大8%，再把要連接的兩根管子從套管兩端插入，當溫度升到常溫後，有記憶的套管就恢複原形，使管子緊密連接。
形狀記憶合金可以作為智能材料應用。例如，利用它在加熱和冷卻時會產生伸縮力的特點，因而做成驅動機器人手臂的機構，這樣就不需要傳統的促動器上的齒輪、凸輪等機械機構，而由智能材料（記憶合金）自身的功能來表現。