肥粒铁的结晶构造是体心立方，也就是在正立方体晶格的八个角各有一个原子，在中心还有一个原子。由于原子晶格间距很小，很难溶进碳原子，在727°C的共析点时只能溶进约0.02%的碳，在常温时只能 溶进0.006%，因此肥粒铁的性质和纯铁相似，强度与硬度都是钢铁组织中最软的，勃氏硬度只有约HB80，但是富于延展性，实际上纯铁也可说是由肥粒铁构成。由于碳原子将近是结晶格子空隙的两倍大，溶进肥粒铁中的碳原子会受到很大的应力，因此肥粒铁中溶有愈多的碳，其强度也就愈高，而延展性则下降。

纯铁从高温的沃斯田铁状态冷却到911°C时，就会变态成肥粒铁。钢则会在冷却到变态温度时，因含碳量不同而先析出肥粒铁或雪明碳铁。由于沃斯田铁的密度较肥粒铁高，因此在发生变态时，钢铁材料会发生膨胀。