钢的加热转变是为了获得均匀、细小的奥氏体晶粒，然而得到奥氏体组织不是最终目的。因为大多数零件、构件都在室温下工作，所以高温奥氏体状态最终总是要冷却下来。钢从奥氏体状态的冷却过程是热处理的关键工序。因为钢的性能最终取决于奥氏体冷却转变后的组织。因此，研究不同冷却条件下钢中奥氏体组织的转变规律，对于正确制定钢的热处理冷却工艺，获得预期的性能具有重要的实际意义。钢在铸造、轧制、锻造、焊接以后，也要经历由高温到室温的冷却过程。这虽然不作为一个热处理工序，但实质上也是一个冷却转变过程，正确控制这些过程，有利于减小或防止热加工缺陷，改善组织和性能。

在热处理生产中，钢的奥氏体转变通常有等温冷却和连续冷却两种冷却方式：等温冷却方式，将奥氏体状态的钢迅速冷却到临界点以下某一温度保温，让其发生恒温转变过程，然后再冷却下来；连续冷却方式，钢从高温奥氏体状态一直连续冷却到室温。

奥氏体在临界转变温度以上是稳定的，不会发生转变。奥氏体冷却至临界温度以下，在热力学上处于不稳定状态，冷却时要发生分解转变。这种在临界点以下存在且不稳定的、将要发生转变的奥氏体，叫做过冷奥氏体。过冷奥氏体在连续冷却时的转变是在一个温度范围内发生的，其过冷度是不断变化的，因而可以获得粗细不同或类型不同的混合组织。虽然这种冷却方式在生产上广泛采用，但分析起来比较困难。钢在等温冷却的情况下，可以控制温度和时间这两个因素，分别研究温度和时间对过冷奥氏体转变的影响，从而有助于弄清过冷奥氏体的转变过程及转变产物的组织和性能，并能方便地测定过冷奥氏体等温转变图。