Ya que la transformación martensítica no implica difusión, ocurre casi instantáneamente; los granos martensíticos se nuclean y crecen a velocidad muy alta: a la velocidad del sonido dentro de la matriz austenítica.
La transformación martensítica tiene lugar a velocidades de temple muy rápidas que dificultan la difusión del carbono.
La mayoría de los aceros retienen la estructura martensítica casi indefinidamente a temperatura ambiente.
Un caso particular son las aleaciones martensíticas ferromagnéticas, con interesantes propiedades al aplicarles un campo magnético (magnetoestricción, Villary effect).
La dureza de estos aceros depende del contenido en carbono; La martensita es una fase que proviene de la austenita gamma (centrada en caras) que al enfriar no puede alojar el carbono disuelto en los intersticios y transforma a una estructura tetragonal.