Fe-Fe3C在相圖中的共析轉變發生在727℃的PSK線，碳含量在0.77％的S點，同時析出鐵素體與滲碳體的機械混合物，此種機械混合物是在鐵索體基體上分布著片層狀的滲碳體組織，由于它在顯微鏡下呈現珍珠光澤，因此稱其為珠光體。珠光體中鐵素體與滲碳體相對量之比約為7：1。碳含量為0.77％的鐵碳合金稱共析鋼。

碳含量在0.77％～2.11％之間的鐵碳合金為過共析鋼；奧氏體沿ES線析出滲碳體，碳含量逐漸降低直到等于0.77％時，發生共析轉變。所以在這個碳含量范圍的鋼平衡組織是滲碳體+珠光體。

碳含量小于0.77％的鐵碳合金稱亞共析鋼，奧氏體沿GS線析出鐵素體，碳含量逐漸增高，直到碳含量等于0.77％，發生共析轉變。所以亞共析鋼平衡組織是鐵素體+珠光體。

以上是在冷卻速度非常緩慢的情況下，鐵、碳原子有條件充分擴散得到的平衡組織。當奧氏體迅速冷卻到較低溫度(200℃以下)，鐵、碳原子來不及擴散，碳被迫過量溶解在α-Fe中。碳在α-Fe中形成的過飽和固溶體叫做馬氏體。馬氏體是一種針狀組織，其硬度比珠光體高，塑性、韌性差，脆性高，是非平衡組織、不穩定組織。