铸铁属于铁基高碳多元合金，其常存元素，除铁以外，一般含w(C)为2％～4％①、w(S1)为1％～3％以及锰、磷、硫。碳在铸铁中通常以三种状态存在：形成石墨晶体单独存在；与铁形成二元或多元化合物以化合状态存在；溶入a—Fc或Y—Fe中以固溶状态存在。
　　由于化学成分和结晶条件不同，铸铁液—固相变有二重性，凝固后产生不同的高碳相，即渗碳体或石墨。渗碳体组织在高温下不稳定，发生分解，分解出来的碳，大部分转变为石墨晶体，因而渗碳体属于可分解的亚稳定相，石墨晶体则称为稳定相。不同的高碳相赋予铸铁以截然不同的性能。高碳相为渗碳体的铸铁断面呈银白色，硬而脆，称为白口铸铁。高碳相为石墨的铸铁断面呈灰黑色，硬度低，称为灰口铸铁。铸铁组织中高碳相类型、形态、数量、分布状态都影响铸铁性能。
　　铸铁组织的形成经历两个阶段。 阶段为凝固过程，形成凝固组织；第二阶段为固态相变过程，由凝固组织转变为室温组织。
　　了解铸铁组织及其形成过程和转变规律通常需要借助铁碳合金相图。相图上的相区、相变临界点数据来自实验或热力学计算，这些数据符合热力学平衡条件。也就是说，合金温度发生变化时，其组分原子有充分时间迁移而达到该温度下的浓度平衡。平衡状态虽然难以在铸件实际相变过程中出现，但要认识合金组织形成过程和组织转变规律，首先需依靠合金相图。
　　碳和硅都是铸铁中主要常存元素。硅的存在使铁碳相图发生 明显变化，有助于提高铁碳合金按稳定系转变倾向。因此，硅是影响铸铁组织的重要元素。为了进一步掌握铸铁组织的变化规律，人们构建了铁碳硅三元相图。三元相图比铁碳二元相图更加接近工业铸铁实际情况。