Ме­тал­лы пред­став­ля­ют собой по­ли­кри­стал­ли­че­ские тела, со­сто­я­щие из боль­шо­го числа мел­ких (10⁻¹–10⁻⁵ см) ха­о­тич­но ори­ен­ти­ро­ван­ных по от­но­ше­нию друг к другу кри­стал­лов.

Мно­гие ме­тал­лы (в том числе же­ле­зо) в за­ви­си­мо­сти от тем­пе­ра­ту­ры могут су­ще­ство­вать в раз­ных кри­стал­ли­че­ских фор­мах или, как их на­зы­ва­ют, в раз­ных по­ли­морф­ных мо­ди­фи­ка­ци­ях. В ре­зуль­та­те по­ли­морф­но­го пре­вра­ще­ния атомы кри­стал­ли­че­ско­го тела, име­ю­ще­го ре­шет­ку од­но­го типа, пе­ре­стра­и­ва­ют­ся таким об­ра­зом, что об­ра­зу­ет­ся кри­стал­ли­че­ская ре­шет­ка дру­го­го типа (см. ри­су­нок).

По­ли­морф­ное пре­вра­ще­ние  — об­ра­ти­мый про­цесс; он про­ис­хо­дит как при на­гре­ве, так и при охла­жде­нии твер­до­го тела. Вновь об­ра­зу­ю­щи­е­ся по­ли­морф­ные мо­ди­фи­ка­ции  — след­ствие воз­ник­но­ве­ния цен­тров кри­стал­ли­за­ции и роста кри­стал­лов, по­доб­но кри­стал­ли­за­ции из жид­ко­го со­сто­я­ния.

Пре­вра­ще­ние одной по­ли­морф­ной формы в дру­гую при на­гре­ве чи­сто­го ме­тал­ла со­про­вож­да­ет­ся по­гло­ще­ни­ем тепла и про­ис­хо­дит при по­сто­ян­ной тем­пе­ра­ту­ре (ана­ло­гич­но про­цес­су плав­ле­ния). В про­цес­се охла­жде­ния про­ис­хо­дит вы­де­ле­ние тепла при той же тем­пе­ра­ту­ре, что и во время на­гре­ва. Тем­пе­ра­ту­ра, при ко­то­рой про­ис­хо­дит пе­ре­ход из од­но­го типа кри­стал­ли­че­ской ре­шет­ки в дру­гой, носит на­зва­ние тем­пе­ра­ту­ры по­ли­морф­но­го пре­вра­ще­ния.

Так как по­ли­морф­ные мо­ди­фи­ка­ции ве­ще­ства от­ли­ча­ют­ся внут­рен­ней струк­ту­рой, то свой­ства их раз­лич­ны.