金属の接合を行うために、接合すべき金属（母材という）の接合部を加熱して溶融状態または半溶融状態として接合する溶接において、母材が異なる金属を溶接することを指す。異種金属の溶接では、その残留熱応力、異種金属間に発生する電気化学的作用、放射線の影響などについての健全性を確認することが必要である。このため、再処理廃液の貯蔵タンクや原子炉の構造部に使用される場合には、試作により溶接施工法を確立したり、溶接部とその熱影響部とも照射・非照射試験などを含めた各種特性試験を行っている。一例として、新型転換炉の圧力管上下部延長管の１３Ｃｒ系ステンレ鋼ＳＵＳ５０Ｍｏｄと一次系配管のＳＵＳ３０４の２種類のステンレ鋼の溶接は異種金属溶接である。