奧氏體是碳溶入Fe中形成的間隙固溶體，具有面心立方晶格，原子密排面為（III）面。碳原子處于鐵原子組成的八面體中心位置。晶格常數因溶碳量不同而有變化。

　　亞共晶鑄鐵溫度稍低于液相線溫度，初生奧氏體由液相析出，并沿晶體密排面生長，―直到共晶轉變開始。凝固結束時，它是以枝晶形態存在。根據鐵水的化學成分（包括合金元素）、結晶條件不同，枝晶形態、二次枝品間距也不相同，奧氏體枝晶的發育程度和初生晶體形態對鑄鐵組織都會產生顯著影響。

　　液相直接析出的奧氏體晶粒內部化學成分很不均勻。產生這種現象的主要原因在于奧氏體是在一個很寬的溫度范圍內生長，不同溫度下碳及其他一些元素的溶解量是不同的，導致各個晶粒的心部和外緣元素濃度產生差異。另外，常存元素硅和錳對奧氏體的碳活度有影響，硅提高碳活度，錳降低碳活度。硅和錳的不均勻存在，使奧氏體內部的碳原子發生非規律性擴散，擴大了局部元素濃度的不均勻性。奧氏體濃度不均勻（成分偏析）對鑄鐵間態相變和鑄鐵組織有影響。

　　鐵水在較大過冷度下結晶時，將產生較細的奧氏體晶粒。奧氏體晶粒度對鑄鐵共晶團數、石墨形核和生長以及隨后的固態相變都有影響。細化奧氏體晶粒是改善鑄鐵性能的重要措施。