Bei seiner Bildung diffundiert zwar noch Kohlenstoff, die Eisenatome sowie Atome von Legierungselementen jedoch praktisch nicht mehr. Die Umwandlung läuft daher teilweise diffusionslos wie bei der Martensitbildung ab. Es wird unterschieden zwischen oberem und unterem Bainit, der sich in Abhängigkeit der Bildungstemperatur und dem Kohlenstoffgehalt bildet. Bei höheren Bildungstemperaturen entsteht der sog. obere Bainit, der ein lattenförmiges Aussehen hat. Bei mittleren bis tieferen Temperaturen bildet sich der untere Bainit mit einem nadeligen Gefüge. Die Bainit-Bildungstemperatur variiert jedoch stark mit dem Kohlenstoffgehalt.