Nitinol ist eine Legierung, die zu etwa 50 % aus Titan und 50 % aus Nickel besteht. Nitinol zeichnet sich durch einen reversiblen Phasenübergang aus, der als martensitische Umwandlung bezeichnet wird. Das Legierungsmaterial bildet eine kristalline Struktur, die sich von einer Form in eine andere verwandeln kann. Diese Umwandlung wird durch Temperaturänderungen und/oder Dehnungen hervorgerufen.
Oberhalb seiner Umwandlungstemperatur ist Nitinol superelastisch und kann daher einem gewissen Grad an Verformung widerstehen, wenn eine Last aufgebracht wird. Sobald die Last entfernt wird, kehrt es in seine ursprüngliche Form zurück. Unterhalb seiner Umwandlungstemperatur unterliegt Nitinol dem thermischen Formgedächtniseffekt. Nach einer Verformung bleibt es in diesem Zustand, bis es über die Umwandlungstemperatur hinaus erwärmt wird, so dass es wieder seine ursprüngliche Form annimmt.