1932年，瑞典人奥兰德首次在金镉合金中观察到“记忆”效应，即在合金形状改变后，一旦加热到一定的跃变温度，就可以神奇地变回原原来的形状，人们称这种具有特殊功能的合金为形状记忆合金。

1963年，美国海军军械研究所的比勒发现，将镍钛合金丝在比室温高得多的特定温度范围内烧成弹簧，然后在冷水中拉直或铸成正方形，三角形形状，然后放在40℃以上的热水中，合金丝将恢复到原来的弹簧形状。 后来发现某些其他合金也具有类似的功能。 这类合金称为形状记忆合金。

1969年，镍钛合金的“形状记忆效应”首次在工业上应用。 人们采用了独特的管接头装置。 为了连接两个需要对接的金属管，选择某种转变温度低于使用温度的形状记忆合金，，在高于其转变温度条件下，制成其内径略小于要对接金属管外径的短管，然后低于其转变温度下将内径稍加扩大，然后将连接的管道置于接头的转变温度，接头将自动收缩并紧固连接的管道，以形成牢固的连接。

1969年7月20日，“阿波罗” 11号登月舱登月，宇航员通过直径数米的半球形天线在月球和地球之间传输信息。 这个天线使用了形状记忆合金材料，先根据预定要求使其达到其转变温度以上，然后降低温度以将其压成一团装进登月舱，放在月球上后，它在日光下达到转变温度，变成一个巨大的半球。

科学家在镍钛合金中添加了其他元素，并进一步研究和开发了新的形状记忆合金，还有其他类型的形状记忆合金被研发出来，形状记忆合金在生物工程，医学，能源和自动化领域也具有广阔的应用前景。