将在高温下处理成一定形状的金属急冷下来，在低温相状态下经塑性变形成另一种形状，然后加热到高温相成为稳定状态的温度时通过马氏体逆相变恢复到低温塑性变形前形状的现象称为形状记忆效应.具有这种效应的金属，通常是由两种以上的金属元素构成的合金，故称为形状记忆合金，形状记忆效应是由马氏体相变导致，参与马氏体相变的高温相和低温相分别称为母相和马氏体相，形状恢复驱动力是在加热温度下母相和马氏体相的自由能之差，为了使形状恢复完全，马氏体相变必须是晶体学上可逆的热弹性马氏体相变，即加热时马氏体相必须恢复成晶体结构和晶体取向与原始母相完全相同的母相，所以通常把进行热弹性马氏体相变的合金看做形状记忆合金。除此之外，也有个别的情况是除外的。
形状记忆合金有哪些
（1）单程记忆效应：形状记忆合金在较低的温度下变形，加热后可恢复变形前的形状，这种只在加热过程中存在的形状记忆现象称为单程记忆效应。
（2）双程记忆效应：某些合金加热时恢复高温相形状，冷却时又能恢复低温相形状，称为双程记忆效应。
（3）全程记忆效应：加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的低温相形状，称为全程记忆效应。
目前已开发成功的形状记忆合金有TiNi基形状记忆合金、铜基形状记忆合金、铁基形状记忆合金等。
按形状恢复形式，形状记忆效应分为三种类型，形状记忆效应是1951年美国Read等人在Au-Cd合金中首先发现的，1953年在In—TI合金中也发现了同样现象，当时却没有引人注目，但是，1964年在美国Buehler等人在Ti—Ni合金中发现形状记忆效应后才受到世界瞩目，因为它有可能得到应用。60年代中期果然出现了采用Ti一Ni合金制造的人造卫星天线和能量转换热机。随后，又在Cu一Al—Ni合金中发现了形状记忆效应。
1970年在形状记忆合金历史上有了两项重大突破。一是Ti一Ni合金管接头在F14飞机油压管路连接上大量应用，这是形状记忆合金的第一个批量产品。二是日本大阪大学清水和大塜对迄今所发现的四种形状记忆合金进行综合研究后发现，这四种合金有共性，
即它们都有热弹性马氏体相变，依此为据预言，凡是有热弹性马氏体相变的合金都能呈现形状记忆效应•果然，在70年代初，在贵金属基P相合金等许多合金系中相继发现了形状记忆效应。
超弹性是形状记忆合金的另一个特性。超弹性现象也是1951年Read等人在Au—Cd合金中发现的，1964年在Ti一Ni合金中发现形状记忆效应时并没发现该合金具有超弹性，而在70年代初Cii一A〖一Ni合金中才发现非常明显的超弹性现象。在这一时期认为形状记忆效应和超弹性是互相无关的独立特性，只是在清水和大塚等人发现形状记忆合金共性之后才认识到超弹性也是由热弹性马氏体相变导致的性质。随后，Wa-sioewski、本间等人在Ti—Ni合金中发现了超弹性现象•由此可见，形状记忆合金是兼有形状记忆效应和超弹性两沖性能的金属材料。