马氏体和奥氏体在三维组织形态上有所不同。马氏体通常呈现片状或板条状的形态，而奥氏体则由等轴状的多边形晶粒组成，并且晶粒内含有孪晶。在加热转变即将结束时，奥氏体晶粒相对较小，且晶粒边界呈不规则的弧形。
此外，马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，并且具有体心正方结构；而奥氏体则具有面心立方结构。由于马氏体密度较奥氏体低，因此在转变后会出现体积膨胀的现象。相对于体积改变带来的影响，我们需要更加关注由此引起的切应力和拉应力的问题。
值得一提的是，在912℃以下，纯铁具有体心立方晶格。碳在α-Fe中的间隙固溶体被称为铁素体，通常以符号F表示。与奥氏体相比，奥氏体具有较好的塑性和适度的韧性，并且不具备铁磁性。由于奥氏体具有面心立方结构，八面体间隙较大，可以容纳更多的碳元素。
