纯铁素体组织具有良好的塑性和韧性，但强度和硬度都很低;冷加工硬化缓慢，可以承受较大减面率拉拔，但成品钢丝抗拉强度很难超过1200MPa。由于铁素体含碳量很低，其性能与纯铁相似，塑性、韧性很好，伸长率δ=45%~50%。强度、硬度较低，σb≈250MPa，而HBS=80。

纯铁在912℃以下为具有体心立方晶格。碳溶于α-Fe中的间隙固溶体称为铁素体，以符号F表示。由于α-Fe是体心立方晶格结构，它的晶格间隙很小，因而溶碳能力极差，在727℃时溶碳量最大，可达0.0218%,随着温度的下降溶碳量逐渐减小，在600℃时溶碳量约为0.0057%，在室温时溶碳量约为0.0008%。因此其性能几乎和纯铁相同，其机械性能如下:

抗拉强度 180-280MN/平方米

屈服强度 100-170MN/平方米

延伸率 30--50%

断面收缩率 70--80%

冲击韧性 160-200J/平方厘米

硬度 HB 50-80

由此可见，铁素体的强度、硬度不高，但具有良好的塑性与韧性。

铁素体的显微组织与纯铁相同，呈明亮的多边形晶粒组织，有时由于各晶粒位向不同，受腐蚀程度略有差异，因而稍显明暗不同。

铁素体在770℃以下具有铁磁性，在770℃以上则失去铁磁性。

(铁素体的居里点为770℃)

从组织形貌及织构强弱上分析压缩样品中心与边缘应变量的差异，并探讨这种形变不均匀性对铁素体超细化过程及再结晶过程的影响。研究表明，低碳钢在A3~Ar3之间大应变可实现铁素体的超细化。观察到A3以上大应变后的淬水组织中心区也存在一些等轴铁素体。根据铁素体的等轴状，以及从形变可提高奥氏体自由能的角度考虑，因此认为A3以上可形变诱导出铁素体。

铁素体晶界圆滑，晶内很少见孪晶或滑移线，颜色浅绿、发亮，深腐蚀后发暗。钢中铁素体以片状、块状、针状和网状存在。

这部分铁素体称为先共析铁素体或组织上自由的铁素体。随形成条件不同，先共析铁素体具有不同形态，如等轴形、沿晶形、纺锤形、锯齿形和针状等。铁素体还是珠光体组织的基体。在碳钢和低合金钢的热轧(正火)和退火组织中，铁素体是主要组成相;铁素体的成分和组织对钢的工艺性能有重要影响，在某些场合下对钢的使用性能也有影响。

碳溶入δ-Fe中形成间隙固溶体，呈体心立方晶格结构，因存在的温度较高，故称高温铁素体或δ固溶体，用δ表示，在1394℃以上存在，

在1495℃时溶碳量最大。碳的质量分数为0.09%。