Questa temperatura critica si chiama di transizione duttile-fragile ed è presente in genere nei metalli che hanno una struttura cristallina cubica a corpo centrato (CCC) come il Fe (alfa-ferrite), Mo, W o esagonale come lo Zn, Mg, Ti, mentre quelli che possiedono la struttura cubica a facce centrate (CFC) come il Fe (gamma-austenite), Al, Cu, Ni non subiscono questo effetto della temperatura.
Le strutture sono sempre riportare nei testi di "Chimica e Scienza dei Materiali".
Per fare un richiamo concreto agli acciai, ricordiamo che il Fe può assumere la struttura CCC (ferrite) oppure CFC (austenite) in ragione della temperatura e della composizione. Presentano struttura CCC gli acciai ferritici a basso tenore di carbonio, mentre presentano struttura CFC gli acciai austenitici contenenti, per esempio, qualche percentuale di nickel.
Il motivo, semplificato, di questa duttilità anche a bassa temperatura trova giustificazione nel numero di piani di scorrimento possibili, che sono in numero superiore nelle strutture CFC rispetto a quelle del tipo CCC, ovvero al ridotto scorrimento dei piani a temperature decrescenti. Anche questa definizione si trova facilmente nei testi menzionati.
Il fatto che per una stessa lega al di sotto della temperatura critica di transizione si manifesti la frattura fragile, si giustifica con la presenza endemica nella massa metallica di micro-fratture dette micro-cricche.
Di fatto, al di sotto di una certa temperatura, l'energia introdotta con le sollecitazioni tensionali non è dissipata per deformazione plastica della massa metallica all'apice della micro-cricca (mancanza di duttilità). Allora l'energia si accumula localmente e si concentra all'apice della micro-cricca, fino al superamento della resistenza alla frattura, al distacco delle parti e alla formazione di due nuove superfici.
Viceversa, a temperatura superiore alla temperatura critica, in prossimità dell'apice della cricca, sarebbero rimasti in atto i meccanismi di scorrimento plastico e non sarebbe stato possibile l'accumulo di energia elastica dissipata dall'attrito interno.
La prima frattura viene definita "fragile", come nel caso del "vetro-porcellana", in contrasto a quella detta "duttile" propria del metalli a temperatura elevata, cioé "superiore alla temperatura critica di transizione duttile-fragile", anche se questa potrebbe essere posta ben al di sotto dello zero centrigrado.