Imaju karakteristike visoke elastičnosti, performansi metalne gume, visoke čvrstoće itd. Nakon plastične deformacije pod naprezanjem na nižoj temperaturi, nakon zagrijavanja vraćaju se u oblik prije zagrijavanja. Na primjer, Ni Ti, Ag Cd, Cu Cd, Cu Al Ni, Cu Al Zn i druge legure mogu se koristiti za elastične elemente (kao što su kvačila, prigušni ventili, elementi za regulaciju temperature, itd.), toplinske materijale motora, medicinske materijale (ortodontski materijali) itd. regulacijskih naprava.
Efekt pamćenja oblika proizlazi iz termoelastične martenzitne transformacije. Opća martenzitna transformacija, kao metoda kaljenja čelika, sastoji se u zagrijavanju čelika na određenu kritičnu temperaturu određeno vrijeme, a zatim brzom hlađenju, poput izravnog umetanja u hladnu vodu (zvano kaljenje). U to vrijeme čelik se transformira u martenzitnu strukturu i očvrsne. Kasnije je u nekim legurama pronađena još jedna tzv. termoelastična martenzitna transformacija, koja se razlikuje od gore navedenih. Jednom kada se proizvede termoelastični martenzit, on može nastaviti rasti s padom temperature. Naprotiv, kada temperatura poraste, narasli martenzit se može ponovno skupljati dok se ne vrati u prvobitno stanje, odnosno martenzit može rasti ili se skupljati reverzibilno s promjenom temperature. S njim se mijenja i oblik termoelastičnog martenzita.
Uz gore navedene kategorije novih metalnih funkcionalnih materijala, postoje legure za prigušivanje vibracija koje mogu smanjiti buku; Biomedicinski materijali koji mogu zamijeniti, poboljšati i popraviti ljudske organe i tkiva; Inteligentni materijali koji mogu ugraditi senzore, procesore signala, komunikaciju i kontrolere i aktuatore u materijale ili strukture kako bi omogućili materijalima ili strukturama da imaju inteligentne funkcije i životne karakteristike kao što su samodijagnoza, samoprilagodba, pa čak i samoiscjeljivanje oštećenja.
