马氏体是碳溶解在α铁中的过饱和固溶体，它是奥氏体在极大的过冷度下获得的，是各种组织中比容最大的，根据钢中含碳量的不同，马氏体的类型分为板条状马氏体和片状马氏体两种类型。板条状马氏体是低碳钢淬火获得的，从金相形态上看，是一束束平行的板条组成，其结构是高密度的位错，又叫位错马氏体；片状马氏体是高碳钢淬火获得的，片状马氏体的片与片之间互不相行，常成一定的角度相交，其亚结构是细小的孪晶，又称孪晶马氏体。

珠光体是片状的铁素体+片状的渗碳体的机械混合成的片层状组织，是自过冷奥氏体进行的扩散型转变，其形成温度在A1～550℃。随着温度的降低，则铁素体和渗碳体片的厚度变薄，则依次形成珠光体（P）、索氏体（S）和托氏体（T）等，珠光体的形成温度为A1～650℃，片层较厚；索氏体体居中，形成温度在650～600℃；托氏体的片层较细（薄），形成温度在600～550℃。从三者的形成温度和铁素体与渗碳体的片层的厚薄可知，随着片层的间距的减小，则组织的强度提高，硬度增加，力学性能得到改善。因此可适应和满足其不同的机械加工、工作环境等需要。获得索氏体的方法有：淬火钢在500～600℃下进行回火，得到回火索氏体组织（渗碳体呈颗粒状）；用正火的方法，即加热到临界温度后，在空气中冷却；采用等温的方法，加热到临界温度以上，投入600～670℃的盐浴中等温分解，可得到片状索氏体（渗碳体呈片状）。而托氏体为一种弥散度高的组织，既可通过奥氏体的等温转变，也可采用淬火+中温回火获得。

贝氏体（B）是将过冷奥氏体快速冷却到550℃～M。范围内，保温一定时间而获得的淬火组织，其发生半扩散型转变，根据贝氏体的形成温度的范围不同，其又分为上贝氏体（B上）和下贝氏体（B下）两类，在550～350℃区间，得到上贝氏体组织，呈羽毛状，是过饱和的铁素体呈密集平行条排列伸向晶内，而渗碳体则呈短片状断续分布在铁素体之间，硬度在40～50HRC，其强度较低，塑性和韧性较差；温度在350℃～M。之间时，得到下贝氏体组织，呈针状分布状态，它是过饱和的铁素体呈片状多向分布，而相对细小的渗碳体呈弥散状分布在铁素体内，该组织具有高的强度和硬度，塑性和韧性较好，因此其力学性能优于上贝氏体组织。