热弹性马氏体相变与形状记忆效应
马氏体相变是一种固态相变，是一种伪切变引起原子短路程位移的相变。伪切变指的是在与切变平面相垂直的方向上有切变分量存在，相变时又有体积变化。例如，钢中马氏体相变时，体积变化约为4%；形状记忆合金中马氏体相变时，体积变化小于1%。这样，马氏体相变部分相对于母相来说，就具有外形的变化。从效果上看，马氏体相变类似于普通滑移，两者的变形模式相同。发生马氏体相变的能量条件是马氏体的化学自由能必须比母相的低。
相变时，还需要考虑界面能和应变能等非化学自由能。只有相变前后两相之间的化学自由能的差超过其非化学自由能时，马氏体相变才能开始，也就是说，只有当过冷到马氏体相与母相化学自由能平衡温度T0以下适当的温度MS时，在相变驱动力的作用下，相变才能开始；同样，只有马氏体相过热到T0以上适当的温度As时，在相变驱动力的作用下，逆转变才能开始。
马氏体晶核生成时，其总的自由能同化学自由能、界面能、弹性应变能、塑性应变能(假定马氏体中发生了塑性变形）等有关。当体积变化为4%时，上述4种形式的能都要考虑；当体积变化小于1%时，界面能和塑性应变能可忽略不计，这样，总的自由能只与热和弹性有关。因此，母相冷却到MS温度以下时，马氏体将长大，直到热化学自由能和弹性非化学自由能两者之差达到最小值时，马氏体长大才告停止。这样，在相变过程中，冷却时马氏体长大，加热时马氏体缩小。长大和缩小受热效应和弹性效应两因素平衡条件的制约。只有温度改变或外加作用力破坏了平衡，马氏体才开始长大或缩小。上述这种马氏体相变称为“热弹性马氏体相变”。与此相反，不随温度变化长大或缩小的马氏体则叫做“非热弹性马氏体”。