金属在固态时，随温度升高，原子的热运动加剧、振幅增加、间距增大，金属的体积增大；同时，金属的晶格中离位原子和空位数增加。当温度达到熔点时，金属原子大量脱离晶格束缚成为可以与任意原子集团组成近程有序排列的临时组合，金属熔化成为液体。
铸造合金中存在多种元素，各元素之间反应形成的金属化合物、非金属夹杂物、金属内部溶解的气体等使合金液的成分非常复杂。金属液内部，在几个原子到几十个原子的范围内，原子的排列保持固体晶格的规则排列特征，这些在较小范围内保持规则排列的原子集团称为近程有序排列。即使是这些保持近程有序排列的原子集团，其大小也在不断的变化中，这种近程有序排列的原子集团的大小随时间变化的特性称为结构起伏。保持近程有序排列的原子集团不仅存在尺寸大小的变化，同时也存在原子种类和数量的变化，保持近程有序排列的原子随时可能被其他种类的原子代替，而原子集团本身的位置也随时处于变化中，这使得合金液内部的任意位置成分也处在变化中，这种合金液内部化学成分的不稳定性称为浓度起伏。合金液内部的温度并不均匀，保持结构起伏和浓度起伏的合金液，不同原子集团和不同的化学成分之间的能量也不相同，合金液内部任意位置的温度也处在变化中，合金液内部这种能量随时保持变化的特性称为能量起伏。因此，合金液内部存在着结构起伏、能量起伏和浓度起伏。
2.液态金属的物理性质对铸造性能的影响
1）熔点纯金属具有固定的熔点，但合金的熔点是在一定的温度范围内，其大小与合金的种类和成分有关系。合金的熔化温度范围大小对合金的流动性、结晶过程和宏观组织具有重要的影响，最终也影响铸件的内在质量。2）比热容单位质量或单位体积的金属液每升高或降低1℃所吸收或放出的热量称为比热容。比热容高的金属在充型过程中散失的热量少，金属温度降低程度小，流动性好。比热容高的金属在凝固过程中温度梯度小，易形成分散缩孔，应注意控制凝固顺序，消除分散缩孔倾向。
3）导热性液态金属的热导率大，金属液的温度梯度大，易形成集中缩孔，可以设置冒口加以消除；热导率小的金属液，浇注后金属液的温度梯度小，易形成分散缩孔，可通过控制凝固顺序加以消除。
4）凝固收缩率金属在凝固过程中，由于温度的下降，其体积会产生收缩。单位体积的金属每下降单位温度，减小的体积（或某一方向的线长度）为凝固收缩率。但也有些金属在凝固过程中的体积是增大的，即体积膨胀，如灰铸铁、球墨铸铁等。合金的凝固收缩率与合金的种类、化学成分有关。金属的凝固收缩会导致铸件产生裂纹、缩松等缺陷，在工艺设计时应采取措施加以防止。