Un acier trempé est souvent plus dur que nécessaire et beaucoup trop fragile pour pouvoir être utilisé. Cette très grande dureté provient de la structure cristalline du constituant de trempe : la martensite. En effet, les mouvements de dislocations sont pratiquement bloqués par la présence d’atomes de carbone en insertion dans la maille cristalline. Les capacités de déformation plastique sont donc quasiment nulles. La martensite a une structure quadratique centrée qui correspond à la structure cubique centrée de la ferrite déformée par la présence d’un atome de carbone.