Mikrostruktur bestemmer egenskaper. Utviklingen er fase-drevet:
Glødet tilstand:Langsom avkjøling fra austenittområdet resulterer i en grov ferritt-perlittmikrostruktur. Pearlitt er en lamellblanding av ferritt og sementitt (jernkarbid). Denne strukturen er myk og duktil, men svak.
Normalisert tilstand:Raskere luftkjøling foredler kornene. Mikrostrukturen er en finere perlitt med noe ferritt, og gir en beskjeden forbedring i styrke og seighet i forhold til den glødede tilstanden.
Slukket tilstand (som-avbrutt):Rask avkjøling (soljekjøling) fra austenitt undertrykker diffusjonsbaserte-transformasjoner, noe som resulterer i martensitt. Dette er en ekstremt hard, sterk, men sprø overmettet fast løsning av karbon i jern med en nållignende struktur.
Slukket og herdet tilstand (+QT):Temperering av martensitten lindrer indre spenninger og lar fine karbider utfelles. Den endelige mikrostrukturen ertemperert martensitt(eller øvre bainitt hvis avkjølingen var litt langsommere). Denne består av en fin, seig ferrittmatrise med en jevn dispersjon av svært små, stabile karbidpartikler (som Mo2C, Cr7C3). Denne strukturen gir den optimale balansen mellom høy styrke (fra matrisen og karbider) og god seighet/duktilitet (fra stress-avlastet ferritt).