镍合金的物理性能与300系列Cr-Ni不锈钢的物理性能相似。不同合金的导热性能和热收缩特性可能存在显著的差别，在设备设计中需求加以思索。镍基合金整体而言力学性能很优良，强度和塑性两方面都很好。
室温条件下的小强度和塑性指标列于表除合金601外，屈从强度都大大高于30ksi,这个数值是常见奥氏体不锈钢的屈从强度。镍基比铁基资料强度高，而且随着温度升高而增。值得留意的是在1500℉（816℃）时，镍基合金坚持了其室温屈从强度40%-75%的强度。
相比之下，不锈钢只坚持了室温屈从强度的20%-35%.镍合金的优越性扩展到蠕变断裂不锈钢在2000℉（1093℃）及以上时，其有效强度根本丧失，而镍合金用作中等应力的部件仍能有效发挥作用。例如，关于合金600、601、214、230和333而言。
2000℉（1093℃）时1000小时断裂强度大约为1.0ksi,关于合金617和602CA,这种条件下的断裂强度约为1.4ksi.ASME锅炉和压力容器标准包括了除合金214、242和45TM外的合金许用应力值。
