古代用以铸造青铜器的金属材料是青铜。青铜是红铜加锡或铅的合金材料。原始社会的先民在制造石器的过程中发现了自然铜──红铜。人们发现若在红铜中掺进25%的锡,熔点便会变为800℃,硬度也大为增加了。这种铜材料具有良好的铸造性、很高的耐磨性和化学稳定性,因其颜色为青灰色,所以被称为青铜。大约从公元前2000年左右,中国进入了青铜时代。不过,青铜在当时是珍贵的物质,不能普及到大众所有,是贵族统治者垄断使用,其主要用途是制作祭祀用的礼器和乐器,以及货币、兵器等。一般耕作的农具主要还是用石器。
早期铜器含铜量偏高,到商代中后期,冶金匠已能根据制品的不同需要调整合金比例。到春秋战国时期,齐国工匠总结科技经验写成的《考工记》一书中,提出了“金有六齐”,这是世界科技史上最早的冶铜经验总结。“金有六齐(剂)”,即青铜器物六种不同的合金配伍比例:
六分其金而锡占一分(即铜占6/7,锡占1/7),是钟鼎类的比例;
五分其金而锡占一分,为斧斤类工具的比例;
四分其金而锡占一分,是戈戟类兵器的比例;
三分其金而锡占一分,是大刃类兵器的比例;
五分其金而锡占二分,是削杀矢类兵器或远射兵器的比例;
金锡各半,是鉴(铜镜)、阳燧(可以对着太阳聚光取火)类器物的比例。
《考工记》还总结了冶炼过程中观察气体变化(黑浊──黄白──青白──青)以把握火候的经验。
一些比较精致、复杂的造型装饰,就是用失蜡法铸造的。失蜡法是一种精密熔模铸造的方法,也称为“走蜡法”。方法是先用蜂蜡一类易熔材料,加上松香、油脂,按照设计塑造出一个铜器模型(蜡胎),然后在外面敷上泥浆,做成外模和芯模。接着经过烘干焙烧,将蜡胎熔化掉,成为空腔铸范,四周用砂填实,便可浇入液态金属,冷却后敲掉铸范,便得到成型铸件。铸出的作品精密度高,表面光洁。