奥氏体是亚共晶铸铁的初生相，普通灰口铸铁的奥氏体只在共析转变温度以上存在，室温下看到的铁素体和珠光体都是奥氏体的固态相变产物。

当亚共晶铁水冷却到液相线以下时即变成过饱和溶液，奥氏体开始从熔体中析出，随着温度下降，和奥氏体平衡的铁水含碳量沿液相线变化，碳浓度随温度下降而上升，与此同时已结晶的奥氏体含碳量沿固相线变化，随温度下降也上升，至共晶平衡温度时，奥氏体最大溶解度为2.11%的碳，铁水含碳量为4.26%。在凝固过程申L/γ界面上不断发生铁、碳原子的迁移，碳原子从奥氏体一侧向熔体方向扩散，铁原子则从熔体一侧向奥氏体方向扩散，铁、碳原子作相反方向的扩散运动。熔体中的其它元素也在凝固过程中发生扩散运动，例如Si、Ni、Al、Cu、Co等元素倾向于向奥氏体枝干上富集，称为反偏析元素，而C、Mn、Cr、W、Mo、V、P则倾向于在奥氏体的结晶前沿和共晶团的边界上富集，称为正偏析元素。杂质元素的这种偏析导致成分过冷是奥氏体发生分枝(见图1所示)的主要原因。在初生奥氏体生长过程中Bi、Pb、Sn等微量元素的显微偏析格外引入注目，它们在凝固后期剩余约10%的熔体中的浓度甚至比平均值高几倍。起初奥氏体枝晶间偏析为共晶体生长创造有利条件，但在凝固后期微量元素的偏析可能足以改变石墨形态或导致形成晶间碳化物。