马氏体的三维组织形态通常有片状(plate)或者板条状(lath),片状马氏体在金相观察中(二维)通常表现为针状(needle-shaped),这也是为什么在一些地方通常描述为针状、竹叶状的原因,板条状马氏体在金相观察中为细长的条状或板状。奥氏体中含碳量≥1%的钢淬火后,马氏体形态为针片状马氏体,当奥氏体中含碳量≤0.2%的钢淬火后,马氏体形状基本为板条马氏体。马氏体的晶体结构为体心四方结构(BCT)。中高碳钢中加速冷却通常能够获得这种组织。高的强度和硬度是钢中马氏体的主要特征之一,同时马氏体的脆性也比较高。