โลหะผสม หรือ อัลลอย (อังกฤษ: alloy) คือวัสดุที่เกิดจากการรวมกันของโลหะตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป โดยวัสดุโลหะผสมที่ได้จะมีคุณสมบัติแตกต่างจากส่วนประกอบเดิมของมัน
โลหะผสมถ้าเกิดจากโลหะ 2 ชนิด เรียกว่า ไบนารี่อัลลอย (binary alloy), 3 ชนิด เรียกว่า เทอร์นารี่อัลลอย (ternary alloy), 4 ชนิด เรียกว่า ควอเทอร์นารี่อัลลอย (quaternary alloy)
ตามธรรมดาโลหะผสมจะถูกออกแบบให้มีคุณสมบัติที่ต้องการมากกว่าการดูที่ส่วนผสมของมัน ตัวอย่างเช่น เหล็กกล้าจะแข็งแรงกว่าเหล็กซึ่งเป็นธาตุเหล็ก ทองเหลืองจะมีความทนทานมากกว่าทองแดง แต่มีความสวยงามน่าดึงดูดใจมากกว่าสังกะสี
ต่างจากโลหะบริสุทธิ์ โลหะผสมหลายชนิดไม่ได้มีจุดหลอมเหลวจุดเดียว มันจะมีช่วงหลอมเหลวแทน ซึ่งในวัสดุจะเป็นของผสมระหว่างเฟสของแข็งและของเหลว อุณหภูมิที่ซึ่งการหลอมเหลวเริ่มเรียกว่า โซลิดัส (solidus) และอุณหภูมิที่ซึ่งการหลอมเหลวหมดเรียกว่า ลิควิดัส (liquidus) โลหะผสมพิเศษสามารถจะออกแบบให้มีจุดหลอมเหลวเดียวได้ ซึ่งเรียกโลหะผสมนี้ว่า ยูทีติกมิกซ์เจอร์ (eutectic mixture)
บางครั้งโลหะผสมตั้งชื่อตามโลหะพื้นฐาน เช่น ทอง 14 เค หรือ 14 การัต (58%) ทองคำ คือโลหะผสมที่มีทองอยู่ 58 % ที่เหลือเป็นโลหะอื่น เช่นเดียวกับ เงิน ใช้ในเพชร (jewellery) และอะลูมิเนียม
โลหะผสมมีดังนี้:
Legering | Сплав | Aliatge | Slitina | Legering | Legierung | Alloy | Alojo | Aleación | آلیاژ | Metalliseos | Alliage | סגסוגת | Legura | Aloy | Aloyo | Málmblanda | Lega (metallurgia) | 合金 | 합금 | Lydinys | Легура | Aloi | Legering | Legering | Legering | Stop metali | Liga metálica | Сплав | Alloy | Zlitina | Легура | Legering | கலப்புலோகம் | Alaşım | قېتىشماق | Лігатура | Hợp kim | 合金