金相组织是金属内部结构的微观表现，它探讨金属在不同条件下的变化。外部条件如温度、加工和浇铸影响着内部结构，而内在因素，如化学成分，起着关键作用。
金相组织包括多种类型，如奥氏体，是碳与合金元素溶解在面心立方晶格的γ-fe固溶体，其晶界清晰。马氏体和铁素体是铁碳合金中的基本相变，马氏体在冷却时形成，铁素体则分布在马氏体间。铁素体有不同形态，如慢冷的块状铁素体，以及在共析成分附近析出的沿晶界分布的铁素体。
渗碳体是碳与铁的化合物，有三次析出的形态，从铁素体中析出的渗碳体呈不连续薄片状。珠光体是奥氏体分解形成的铁素体与渗碳体的混合物，其片间距离受过冷度影响，粗细珠光体、索氏体和屈氏体的分辨需要不同的放大倍数。
贝氏体包括上贝氏体，由过饱和的铁素体和渗碳体组成，上贝氏体的针状结构清晰可见；下贝氏体渗碳体在铁素体针内，颜色一致；粒状贝氏体则由大块或条状铁素体和小岛状富碳奥氏体组成。无碳化物贝氏体和板条马氏体只包含单一相铁素体，而片状马氏体和二次马氏体则在高碳钢中常见。
回火过程中的马氏体转变会产生多种形态，如回火马氏体、回火屈氏体和回火索氏体，它们的特点是碳化物分布和形态各异。莱氏体则是奥氏体与渗碳体的共晶混合，而粒状珠光体和魏氏组织则与冷却速度和晶粒大小有关。
指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。