1. Ferit
Ferit je intersticiální pevný roztok tvořený uhlíkem rozpuštěným v -Fe. Často se vyjadřuje jako nebo F. Zachovává si objemovou centrovanou kubickou mřížkovou strukturu alfa -Fe. Ferit má nízký obsah uhlíku a jeho mechanické vlastnosti se blíží vlastnostem čistého železa, má vysokou plasticitu a houževnatost a nízkou pevnost a tvrdost.
2. Austenit
Austenit je intersticiální pevný roztok uhlíku rozpuštěného v -Fe, obvykle vyjádřený jako nebo A. Zachovává plošně centrovanou kubickou mřížkovou strukturu gama-Fe. Austenit má vyšší rozpustnost uhlíku než ferit a jeho mechanické vlastnosti se vyznačují dobrou plasticitou, nízkou pevností, nízkou tvrdostí a snadnou plastickou deformací.

3. Cementit
Cementit je sloučenina tvořená železem a uhlíkem, jejíž chemický vzorec je Fe3C. Obsahuje 6,69 % uhlíku a má složitou krystalovou strukturu. Cementit má velmi vysokou tvrdost, špatnou plasticitu, téměř nulovou, a je tvrdou a křehkou fází. Cementit hraje zpevňující roli v uhlíkové oceli. U slitin železa a uhlíku platí, že čím vyšší je obsah uhlíku, tím více cementitu, tím vyšší je tvrdost a tím nižší je plasticita slitiny.
4. Perlit
Perlit je mechanická směs feritu a cementitu, obvykle označovaná písmenem P. Průměrný obsah uhlíku v perlitu je 0,77 % a jeho mechanické vlastnosti se nacházejí mezi feritem a cementitem, s vysokou pevností, střední tvrdostí a určitou plasticitou. Tepelným zpracováním se cementit může rozdělit do granulované formy na feritovou matrici. Tento typ struktury se nazývá sférický perlit a jeho komplexní vlastnosti jsou lepší.
5. Ledeburit
Leutenit je mechanická směs austenitu a cementitu, obvykle vyjádřená jako Ld. Průměrný obsah uhlíku v leutenitu byl 4,3 %. Po ochlazení na 727 °C se austenit v leustenitu přemění na perlit. Pod 727 °C se tedy leutenit skládá z perlitu a cementitu a při nízké teplotě se nazývá leutenit a označuje se Ld'. Mikrostruktura leutenitu je založena na cementitu, takže jeho mechanické vlastnosti jsou tvrdé a křehké.