Mikroštruktúra určuje vlastnosti. Evolúcia je riadená-fázou:
Žíhaný stav:Pomalé ochladzovanie z austenitickej oblasti má za následok hrubú feritovú-perlitovú mikroštruktúru. Perlit je lamelárna zmes feritu a cementitu (karbidu železa). Táto štruktúra je mäkká a ťažná, ale slabá.
Normalizovaný stav:Rýchlejšie chladenie vzduchom zjemňuje zrná. Mikroštruktúra je jemnejší perlit s trochou feritu, ktorý ponúka mierne zlepšenie pevnosti a húževnatosti oproti žíhanému stavu.
Uhasený stav (ako-uhasený):Rýchle ochladenie (olejové kalenie) z austenitu potláča difúzne{0}}premeny, ktorých výsledkom je martenzit. Ide o extrémne tvrdý, pevný, ale krehký presýtený tuhý roztok uhlíka v železe s ihličkovitou-štruktúrou.
Stav kalenia a temperovania (+QT):Temperovanie martenzitu zmierňuje vnútorné napätie a umožňuje vyzrážanie jemných karbidov. Konečná mikroštruktúra jetemperovaný martenzit(alebo horný bainit, ak bolo chladenie o niečo pomalšie). Pozostáva z jemnej, húževnatej feritovej matrice s rovnomernou disperziou veľmi malých, stabilných karbidových častíc (ako Mo2C, Cr7C3). Táto štruktúra poskytuje optimálnu rovnováhu vysokej pevnosti (z matrice a karbidov) a dobrej húževnatosti/ťažnosti (z feritu -odstráneného napätia).