Kupferamalgame sind – wie alle Amalgame – Legierungen des Quecksilbers; in diesem Fall handelt es sich um Legierungen aus Kupfer und Quecksilber. Quecksilber nimmt bei Raumtemperatur nur sehr wenig Kupfer auf (etwa 0,006 Atomprozent). Die quecksilberreichen flüssigen Kupferamalgame existieren daher vor allem bei erhöhten Temperaturen. Kupferamalgame sind daher meist feste Kupferlegierungen. Die in Amalgamfüllungen verwendeten Kupferamalgame enthalten noch weitere Legierungselemente.
Wie das Kupfer-Quecksilber-Phasendiagramm zeigt, sind die beiden Metalle kaum miteinander mischbar, und die gegenseitigen Löslichkeiten sind eher gering: In Kupfer ist Quecksilber vor allem bei erhöhten Temperaturen löslich, erst oberhalb von etwa 300 °C kann der Quecksilbergehalt Werte >1 Atomprozent annehmen, mit einem Maximum von 5 Atomprozent bei 660 °C. Die Löslichkeit von Kupfer in festem Quecksilber (Temperatur ≤−36,6 °C) ist sehr klein, die Löslichkeit von Kupfer in flüssigem Quecksilber ist beim Siedepunkt des Quecksilbers bei Normaldruck (und damit bei 356,6 °C) kleiner 1 Atomprozent und – unter erhöhtem Druck – bei 660 °C etwa 10 Atomprozent.
Im mittleren Bereich des Phasendiagramms gibt es eine Legierungsphase mit der Zusammensetzung Cu7Hg6. Diese Legierung kommt in zwei Varianten in der Natur vor: Entweder als
oder als
In der 9. Auflage der Strunz’schen Mineralsystematik werden die beiden Minerale Kolymit und Belendorffit in die Abteilung der „Metalle und intermetallische Verbindungen“ eingeordnet, und dort in die Unterabteilung „Quecksilber-Amalgam-Familie“, wo die beiden Minerale die „Kupferamalgam-Gruppe“ mit der System-Nr. 1.AD.10 bilden.
Bei höheren Temperaturen zersetzt sich Cu7Hg6. Das obere Ende des Stabilitätsbereiches (Peritektikum) wurde mit 128 °C angegeben bzw. in einer Veröffentlichung von 2001 mit 140 °C.
2017 wurde über ein weiteres Kupferamalgam berichtet, das kupferreiche Cu3Hg mit Ni3Sn-Struktur. Die als Zahnfüllungen verwendeten Amalgamfüllungen enthalten oft Kupfer; eine typische Dentallegierung enthält bis zu 6 % Kupfer. Es wurde vermutet, Cu3Hg könne auch in Amalgamfüllungen vorkommen. Wie Cu7Hg6 zersetzt sich auch Cu3Hg bei Erhitzen; es zerfällt zwischen 110 °C und 200 °C.