آلیاژهای حافظه‌دار، به گروهی از مواد هوشمند اطلاق می‌شوند که قادرند پس از تغییر شکل، با اعمال یک محرک خارجی مانند حرارت یا تنش، به شکل اولیه و از پیش‌تعریف‌شده خود بازگردند. این ویژگی منحصربه‌فرد، ناشی از توانایی آن‌ها در تغییر ساختار کریستالوگرافی در پاسخ به محرک‌های محیطی است. در این فرآیند، دو فاز اصلی نقش دارند: فاز مارتنزیت که در دماهای پایین پایدار است و فاز آستنیت که در دماهای بالا ظاهر می‌شود. گذار برگشت‌پذیر بین این دو فاز، اساس پدیده حافظه‌داری شکل را تشکیل می‌دهد.
از جمله آلیاژهای مهم حافظه‌دار می‌توان به آلیاژهای پایه نیکل-تیتانیوم، مس-روی-آلومینیوم و مس-آلومینیوم-نیکل اشاره کرد. در این میان، آلیاژ نایتینول (Ni-Ti) شناخته‌شده‌ترین و پرکاربردترین نمونه است که در میانه‌های قرن بیستم توسط ویلیام جی. بیولر و همکارانش در آزمایشگاه مهمات دریایی ایالات متحده آمریکا کشف شد. نام نایتینول از ترکیب نمادهای شیمیایی نیکل (Ni) و تیتانیوم (Ti) و حروف اختصاری این آزمایشگاه (NOL) تشکیل شده است. دو گرید مهم این آلیاژ، نایتینول ۵۵ (حاوی ۵۵ درصد نیکل و ۴۵ درصد تیتانیوم) و نایتینول ۶۰ (حاوی ۶۰ درصد نیکل و ۴۰ درصد تیتانیوم) هستند.
نایتینول به‌دلیل برخورداری از خواص مکانیکی و الکتریکی مطلوب، مقاومت عالی در برابر خوردگی و خستگی، و نیز طول عمر بالا، ماده‌ای ایده‌آل برای کاربردهای حساس محسوب می‌شود. همچنین، این آلیاژ از قابلیت انطباق‌پذیری و اتصال مؤثر با مواد هم‌جنس و غیرهم‌جنس برخوردار است. امروزه تقاضای فزاینده برای استفاده از نایتینول در ساخت استنت‌های قلبی-عروقی، ایمپلنت‌های پزشکی و ابزارهای دقیق جراحی، گواه برتری آشکار آن در مقایسه با دیگر آلیاژهای حافظه‌دار است.