相變機制是相變理論關注的核心問題之一，由於不可能直接觀察相變的原子過程，往往要藉助一些間接的實驗結果，通過理論分析來推測相變機制，比如位移型相變，在相變過程中不涉及原子擴散，所以新相與母相應該成分一致，並且兩相的品體點陣存在確定的對應關係，如果母相顯有序結構，則新相也應為有序結構。所以原則上可以通過能譜法測定成分分布，用X射線或電子衍射測定的品體學取向關係與有序度來判斷相變機制。
歷史上還曾利用一些簡便有效的方法來研究相變機制，如將表面拋光的樣品迅速變眼到相變溫度、若相變為位移型的，則切變將引起表面浮突，若相變為位移型的，由於新相與母相間要滿足特定的取向關係，新相長大時必不能貫穿母相品界；位移型相變由於產生的應變較大，新相的品形一般呈片狀，所以金相觀察也有助於了解相變機制，另外，位移型相變由於不涉及擴散，且勢全較低，往往在較低溫度也能高速進行，所以相變動力學測量有時也有助於隔明相變機制。
雖然目前可用於相變機制分析的手段很多，對許多相變的機制學術界也已達成共識，但一般設來，還沒有判定式的方法可資利用，如有些擴散型相變產物與母相成分也是一致的。兩相有確定的取向關係與新相長大時不貫穿母相品界也可以白因於為降低界面能，每相與新相間以某些面為界面。數子貳配教好，面有人認為母相與新相的比然容不同也可造成表面容突現象。正因為對許多實驗結果的等釋不償一性，至今對某些相變的機制認識上仍存在嚴重分技，如貝氏體相變的研究歷來分為擴散與切變兩大學派，雖經過長期爭論但卻不能統一，對鍋中馬氏體相變時有無碳擴散也一直存在不同看法。
