鎳合金的物理性能與300系列Cr-Ni不銹鋼的物理性能相似。不同合金的導熱性能和熱收縮特性可能存在顯著的差別，在設備設計中需求加以思索。鎳基合金整體而言力學性能很優良，強度和塑性兩方面都很好。

室溫條件下的小強度和塑性指標列于表除合金601外，屈從強度都大大高于30ksi,這個數值是常見奧氏體不銹鋼的屈從強度。鎳基比鐵基資料強度高，而且隨著溫度升高而增。值得留意的是在1500℉（816℃）時，鎳基合金堅持了其室溫屈從強度40%-75%的強度。

相比之下，不銹鋼只堅持了室溫屈從強度的20%-35%.鎳合金的優越性擴展到蠕變斷裂不銹鋼在2000℉（1093℃）及以上時，其有效強度根本喪失，而鎳合金用作中等應力的部件仍能有效發揮作用。例如，關于合金600、601、214、230和333而言。

2000℉（1093℃）時1000小時斷裂強度大約為1.0ksi,關于合金617和602CA,這種條件下的斷裂強度約為1.4ksi.ASME鍋爐和壓力容器標準包括了除合金214、242和45TM外的合金許用應力值。