آلیاژهای حافظه‌دار شکلی نوعی آلیاژ هستند که توانایی بازگشت به شکل و اندازه اصلی (ابتدایی) خود را هنگامی که در معرض فرآیند بازیابی بین دو فاز مختلف بر اثر تغییر دما قرار می‌گیرند، دارند. آلیاژهای حافظه‌دار در صورتی که تا کرنش برگشت‌پذیرشان بارگذاری نگردند دارای خاصیت فوق ارتجاعی هستند (فاز مارتنزیت). اما زمانی‌که تغییرشکل از مقدار کرنش مذکور بیشتر گردد دچار تغییرشکل‌های ماندگار می‌گردند (فاز آستنیت). حال در صورتی که نیاز به بازگشت به حالت اولیه باشد با حرارت دادن می‌توان فاز آستنیت را به فاز مارتنزیت تبدیل کرد. در واقع تبدیل مارتنزیت به آستنیت یک نوع تغییر مکانیکی است و تغییر آستنیت به مارتنزیت یک تغییر ترمومکانیکی است. یکی از پرکاربردترین آلیاژهای حافطه‌دار شکلی ترکیبی از نیکل و تیتانیوم (نایتینول) می‌باشد که خواصی همچون قابلیت جذب انرژی بالا، مقاومت زیاد در برابر خوردگی و تحمل چرخه‌های متعدد بارگذاری و باربرداری را خواهد داشت.