钢铁材料在加热和冷却过程中会发生复杂的相变，合合元素对相变产生重要的影响。加热时的相变主要是铁素体向奥氏体转变；冷却时的相变主要是奥氏体的分解，如珠光体转变、贝氏体转变及马氏体转变等。钢的淬火后回火转变则是马氏体的分解。各种转变将形成各种不同显微组织。钢的金相检验主要内容是非金属夹杂物类型及数量、晶粒度评定及各种显微组织鉴别，以及在各生产工序中出现的缺陷组织等。
钢铁材料金相组织及组织结构、夹杂物含量、硬化层（渗碳、渗氮、碳氮共渗、淬火），表面的划伤、折叠等缺陷都会对钢铁材料性能产生很大的影响。需要通过金相分析方法，对钢铁材料进行检测，从而判断各种加工工艺对其性能的影响。
钢铁材料金相检验的主要内容包括：
①对石墨形态、大小和分布的分析；
②对基体中各种组织组成物形态、分布和数量及其相互影响的分析；
③对铸造、热处理及其他工艺因素所引起的缺陷的判别和分析；
④对钢铁断口的宏观和微观分析；
⑤对钢铁的成分、组织、性能和生产工艺的综合分析。