NiAl具有长程有序体心立方B2结构，是重要的铝化物之一，熔点为1638℃，比一般镍基高温合金高300～350℃，比Ni₃Al高250℃，使用温度可望达到1250℃。而它的密度（5.86克/厘米³）仅为镍基高温合金的2/3，用于制作航空发动机涡轮导向叶片或涡轮叶片，可减重30%～40%，并可有效地提高比强度。NiAl基金属间化合物高温合金的导热率大，为一般镍基高温合金的4～8倍，可使零件温度梯度减小，热应力降低，冷热疲劳性能提高，可提高空心气冷叶片的冷却效率。此外，NiAl基金属间化合物高温合金还具有优异的抗氧化性能，广泛用作镍基高温合金的抗氧化涂层。但常温脆性和较低的高温强度限制了其应用。

合金化是一种改善NiAl室温塑性的常用方法。适量的铁、钼和镓能增加[110]取向NiAl单晶的室温塑性。特别是铁合金化后拉伸塑性能从1%提高到6%。在NiAl单晶中同时加入0.5at%铪、0.5at%镓和1at%～5at%钛（at%为原子百分数），可制成强度高的NiAl单晶合金AFN-12和AFN-20。AFN-12的高温持久强度已达到Rene80合金水平，AFN-20的高温持久强度与第一代单晶合金Rene N4相近，已制成先进发动机的气冷涡轮导向叶片，但其室温塑性仍然为零，断裂韧性低，尚不能实际应用。

用内生金属相作增强相可提高NiAl共晶复合材料的强度和断裂韧性。NiAl-28Cr-6Mo和NiAl-34Cr是较好的共晶合金。少量α氧化铝或碳化钛颗粒分布在晶界以及纳米颗粒之间存在的无序区，可阻止晶粒长大，故采用纳米晶制备方法制备的纳米晶NiAl可成倍提高NiAl及其合金的室温综合性能，而且在1000℃高温具有良好的晶粒尺寸稳定性。NiAl基金属间化合物高温合金还具有良好的耐高温摩擦磨损性能及自润滑性，有利于其在航天领域转动轴承件上应用。