鑄鐵屬于鐵基高碳多元合金，其常存元素，除鐵以外，一般含w(C)為2％～4％、w(S1)為1％～3％以及錳、磷、硫。碳在鑄鐵中通常以三種狀態(tài)存在：形成石墨晶體單獨(dú)存在；與鐵形成二元或多元化合物以化合狀態(tài)存在；溶入aFc或YFe中以固溶狀態(tài)存在。

由于化學(xué)成分和結(jié)晶條件不同，鑄鐵液固相變有二重性，凝固后產(chǎn)生不同的高碳相，即滲碳體或石墨。滲碳體組織在高溫下不穩(wěn)定，發(fā)生分解，分解出來的碳，大部分轉(zhuǎn)變?yōu)槭w，因而滲碳體屬于可分解的亞穩(wěn)定相，石墨晶體則稱為穩(wěn)定相。不同的高碳相賦予鑄鐵以截然不同的性能。高碳相為滲碳體的鑄鐵斷面呈銀白色，硬而脆，稱為白口鑄鐵。高碳相為石墨的鑄鐵斷面呈灰黑色，硬度低，稱為灰口鑄鐵。鑄鐵組織中高碳相類型、形態(tài)、數(shù)量、分布狀態(tài)都影響鑄鐵性能。

鑄鐵組織的形成經(jīng)歷兩個(gè)階段。階段為凝固過程，形成凝固組織；第二階段為固態(tài)相變過程，由凝固組織轉(zhuǎn)變?yōu)槭覝亟M織。