钢的基本成分是铁和碳，铁、碳两种元素的结合形态称为钢的晶体组织。基本的晶体组织有四种形式，即铁素体、渗碳体、珠光体及奥氏体。其中铁素体是碳溶于的α-Fe中的固溶体；渗碳体是铁与碳形成Fe₃C体和渗碳体组成的机械混合物；奥氏体是碳溶于γ-Fe中的固溶体。

其中，铁素体在常温下溶碳仅0.0008%，与纯铁的显微组织没有明显的区别。其强度和硬度较低，而塑性、韧性良好；渗碳体含碳6.67%。其熔点高、硬度大，几乎没有塑性；奥氏体一般在高温下存在，强度硬度不高，但塑性和韧性很好，可以进行各种形式的压力加工而不发生脆断。

同时，晶体组织的含量与含碳量也存在着一定的关系，当含碳量为0.8%时晶体组织完全为珠光体，含碳量小于0.8%时晶体组织为铁素体和珠光体，含碳量大于0.8%时晶体组织为珠光体和渗碳体。

珠光体形成