Изложены физические основы теории металлического состояния, освещаются вопросы структуры чистых металлов, твердых растворов и интерметаллических соединений, электронная и кристаллическая структура металлов и сплавов. Рассматриваются основы термодинамики, принципы построения диаграмм состояния и теория диффузии, основные вопросы теории затвердевания: гомогенное и гетерогенное зарождение, рост дендритных и ячеистых кристаллов и т. д. Для научных работников, занятых в области физики металлов, металловедов, работников заводских лабораторий, а также преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов металлургических и машиностроительных институтов.

Книга представляет собой учебник физики повышенного типа для вузов. Главной особенностью изложения является подчеркивание тесной связи микроскопической структуры вещества с его макроскопическими характеристиками. Эту тесную связь авторы считают главной отличительной чертой современной физики. Книга состоит из пяти частей. В первой части излагаются дополнительные сведения из механики, в том числе вопрос о рассеянии частиц. Во второй части изложены вопросы кинетической теории материи, не требующие привлечения квантовой механики, такие как уравнение состояния газа, явления переноса свойства плазмы, дефекты в кристаллах и др. В третьей части кратко изложены основы квантовой механики. В четвертой части трактуются вопросы атомной физики и физики твердого тела, теория которых существенно базируется на квантовой механике. Это - структура атомов и молекул, вырожденный электронный газ и зонная теория . В пятой части кратко изложены основы физики ядра и элементарных частиц. Книга является оригинальной как по отбору материала, так и по методике его изложения. В конце каждого раздела имеется несколько хорошо подобранных задач. Для понимания книги достаточно уметь дифференцировать, интегрировать и иметь элементарные понятия о теории вероятностей, о векторной алгебре и о математическом анализе для функций нескольких переменных.

В книге дается изложение теории фазовых превращений в твердых растворах и ее приложений к проблеме формирования кристаллической структуры упорядоченных фаз замещения и внедрения и субструктуры гетерофазных сплавов. Важное место в книге занимает сопоставление результатов теоретического анализа и данных рентгеноструктурного, нейтронноструктурного и элетронномикроскопического экспериментов. В частности, рассматривается проблема расшифровки картин электронной микродифракции с помощью метода статических концентрационных волн, проблема габитуса и формы выделений новой фазы, их ориентационные соотношения и пространственное расположение. Подробно разбирается доменный механизм и морфология модулированных структур в распадающихся твердых растворах.

Атомная и электронная структура (001) и (110) границ раздела Cr(Ni)/NiAl исследована первопринципным методом псевдопотенциала в рамках теории функционала электронной плотности. Анализируются структурные и электронные факторы, определяющие адгезию на границах "металл-сплав". Расчеты электронных характеристик указывают на преимущественно металлически и ковалентный тип связи на границах раздела.