Substitutionelle Elemente sind Atome, die in einem Kristallgitter Wirtsatome ersetzen, ohne die Gesamtstruktur wesentlich zu verfälschen. Ihre Einbringung ermöglicht die gezielte Abstimmung von Materialeigenschaften wie Festigkeit, Duktilität und Leitfähigkeit, indem sie Gitterverzerrungen erzeugen und die Phasenstabilität modifizieren.