Τα πυρίμαχα μέταλλα είναι μεταλλικά στοιχεία στον περιοδικό πίνακα με πολλά διακριτά χαρακτηριστικά. Έχουν σημεία τήξης πάνω από 3,632° Fahrenheit (2,000° Κελσίου) και είναι στερεά σε θερμοκρασία δωματίου. Είναι επίσης εξαιρετικά ανθεκτικά σε στοιχεία φθοράς όπως η παραμόρφωση ερπυσμού, η οποία είναι μια αλλαγή στο σχήμα που υφίστανται τα συνηθισμένα μέταλλα όταν εκτίθενται σε καταπόνηση. Υπάρχουν πέντε καθιερωμένα πυρίμαχα μέταλλα, όπως το νιόβιο, το μολυβδαίνιο, το ταντάλιο, το βολφράμιο και το ρήνιο. Άλλα μεταλλικά στοιχεία και ενώσεις περιλαμβάνονται μερικές φορές σε αυτήν την ομάδα, ωστόσο, όπως το χρώμιο, τα κράματα βολφραμίου και ένα κράμα μολυβδαινίου που περιέχει τιτάνιο και ζιρκόνιο, γνωστό ως TZM.
Η θερμική αντίσταση των πυρίμαχων μετάλλων του βολφραμίου είναι ένα καλό παράδειγμα μιας από αυτές τις ιδιότητες. Είναι τόσο μεγάλο που, ακόμη και όταν θερμαίνεται σε θερμοκρασία 1,832° Fahrenheit (1,000° Κελσίου), εξακολουθεί να εμφανίζει διπλάσια δύναμη από αυτή που έχει το στοιχείο σίδηρος σε θερμοκρασία δωματίου. Αυτό το καθιστά χρήσιμο για εφαρμογές όπως οι κώνοι μύτης πυραύλων, ως νήματα μακράς διαρκείας σε λαμπτήρες πυρακτώσεως και ως πρόσθετο στον χάλυβα που χρησιμοποιείται στη συγκόλληση και σε άλλες εφαρμογές σε υψηλές θερμοκρασίες. Ο ανοξείδωτος χάλυβας περιέχει επίσης βολφράμιο για να αυξήσει την ιδιότητά του ως προς τη διάβρωση των πυρίμαχων μετάλλων, για χρήση σε βιομηχανικές σωληνώσεις όπου υφίστανται επεξεργασία ισχυρών, καυστικών χημικών ουσιών.
Δεδομένου ότι τα πυρίμαχα μέταλλα φθείρονται με πολύ μειωμένο ρυθμό, χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως στην κατασκευή εξαρτημάτων που πρέπει να παρουσιάζουν μακροχρόνια αντοχή στην τριβή, όπως δακτύλιοι και ακροφύσια. Πολλά από αυτά τα εξαρτήματα χρησιμοποιούνται σε μηχανήματα υψηλής απόδοσης, όπως στην αεροδιαστημική βιομηχανία ή στην κατασκευή ηλεκτρονικών ημιαγωγών. Τα κράματα βολφραμίου, όπως το TZM, καθώς και το νιόβιο και το χρώμιο, χρησιμοποιούνται συχνότερα για αυτές τις εφαρμογές. Το χρώμιο περιλαμβάνεται επίσης στην κατηγορία αντοχής στην οξείδωση των πυρίμαχων μετάλλων, επειδή είναι μια πολύ ανθεκτική επίστρωση για ρουλεμάν.
Άλλες ιδιότητες των πυρίμαχων μετάλλων στοχεύουν τις χρήσεις τους σε αρκετές συγκεκριμένες βιομηχανίες. Το μολυβδαίνιο έχει έναν πολύ προβλέψιμο συντελεστή διαστολής, γεγονός που το καθιστά βασικό μέταλλο στα θερμοστοιχεία και τις καταβόθρες στους υπολογιστές, ενώ η μοναδική χημική αντιδραστικότητα του ρηνίου του δίνει εφαρμογές σε διαδικασίες όπως η υδροδιάσπαση, η διάσπαση του πετρελαίου σε απλούστερα μόρια. Το νιόβιο χρησιμοποιείται στο σχεδιασμό πυρηνικών σταθμών παραγωγής ενέργειας και είναι ιδανικό μέταλλο για υπεραγωγούς, καθώς έχει πολύ χαμηλό επίπεδο απορρόφησης νετρονίων. Το ταντάλιο χρησιμοποιείται στην αεροδιαστημική και στον χειρουργικό εξοπλισμό λόγω της αδρανούς φύσης του όταν έρχεται σε επαφή με σωματικά υγρά και ιστούς. Το βολφράμιο και οι ενώσεις του χρησιμοποιούνται ευρέως ως ενισχυτικό μέταλλο σε οτιδήποτε, από την εξόρυξη έως τις βιομηχανίες εξόρυξης πετρελαίου, με τέτοια ζήτηση που μεγάλο μέρος του μετάλλου ανακτάται από σκραπ.