生物医用金属材料又称为外科植入金属材料，具有高的机械强度和抗疲劳性能，是临床应用中最广泛的承力植入材料。临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钻基合金、钛合金和记忆合金等几大类。此外还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。

与其他医用金属材料相比，钛合金最显著性能特点是密度较小、弹性模量值较低，约为其他医用金属材料的一半，密度接近人体硬组织，因此在骨科领域应用较广。20世纪50年代美国和英国首先将纯钛用于生物体。1973年，北京有色金属研究总院与天津市骨科医疗器械厂合作，生产了300个钛人工股骨和髋关节，并用于临床。后来，人们发现Ti-6Al-4V合金的性能优于纯钛，Ti-6Al-4V合金的生物相容性比不锈钢和CoCrMo合金都要强，耐蚀性好，其弹性模量与骨骼接近，且密度轻（4.51g/cm³），可用于人工关节及骨科内固定器的制造，因此作为人体植入材料得到了广泛应用。

钽具有很好的化学稳定性和抗生理腐蚀性，钽的氧化物基本上不被吸收和不呈现毒性反应，钽可与其他金属结合使用而不破坏其表面的氧化膜。在临床上，钽也表现出良好的生物相容性。与不锈钢相比，钽有很高的抗缺口裂纹扩展能力。在相同的交变载荷下，钽制髓内针的回转刚性比AO用钢材高60倍。钽可作人工骨、矫形器件、钉、缝针和缝线。尤其是用钽丝缝合修复肌腱、神经和血管更显优越。钽片或箔可修复颅骨、腹壁。五氯化钽与少量三氧化铁混合物还可以加速血液的凝结。铌、钽及锆与钛都具有极相似的组织结构和化学性能，在生物医学上也得到一定应用。