奥氏体是铁的一种相，另一种常见相是马氏体，过冷奥氏体是指在一定过冷度下未发生马氏体转变的奥氏体，残余奥氏体是指发生马氏体转变后，还有少量未发生转变的奥氏体。或者说，残余奥氏体是淬火未能转变成马氏体而保留到室温的奥氏体。具体说来从成分上讲，奥氏体与过冷奥氏体含碳量是相同的；不同的是，奥氏体是相对较为稳定的相，而在温度快速降低到一定值时，奥氏体会变得不稳定，那就意味着它需要转化成为其它相，而此时的相即为过冷奥氏体。两者没有本质上的区别。而
残余奥氏体是稳定的奥氏体转化后残留下的。因为奥氏体在转化过程中体积要发生变化。结果，基体转化成为马氏体后，残余部分由于空间的限制，导致该部分只能以奥氏体存在，当过冷至零度以下，这部分残余会继续转化成为马氏体。
随着合金元素的提高，含碳量的增加，淬火中间停留或冷却速度缓慢，淬火温度提高，都会使残留奥氏体增加。淬火时冷却中断并等温停留，会使马氏体最终转变量减少，残留奥氏体增多，这就是奥氏体的热稳定化。含碳量在共析点0.8左右，残留奥氏体在25%以下，残留应力为压应力。零件渗碳后表面含碳量高，淬火后残留奥氏体增多。
决定残余奥氏体含量的主要因素分别是：
（1）原材料合金元素的影响：Mn、Ni、Cr合金元素使淬火后残留奥氏体增加。
（2）原材料碳含量增加，使残留奥氏体增加。
（3）热处理工艺上，奥氏体化温度提高，淬火温度提高，淬火终止温度提高，淬火冷却速度减弱，淬火中间停留，都会使残留奥氏体增加。在零件材料确定的基础上，热处理适当降低淬火温度，增加冷处理（延续淬火）等都是减少残留奥氏体的有效措施。零件经淬火冷处理回火后残留奥氏体均≤10%，GCr15轴承钢一般在5%左右。
