金屬的低溫脆性是由于金屬的屈服強(qiáng)度隨溫度降低而升高造成的。.

屈服強(qiáng)度бs與斷裂強(qiáng)度бc相交，交點對應(yīng)的溫度為脆性轉(zhuǎn)變溫度Tk。當(dāng)T бc，隨著應(yīng)力的增加，材料在發(fā)生塑性變形之前就發(fā)生斷裂，屬于脆性斷裂;當(dāng)T>Tk時，бc>бs，隨著應(yīng)力的增加，材料先發(fā)生塑性變形，然后斷裂，屬于塑性斷裂。金屬材料在Tk發(fā)生脆性轉(zhuǎn)變。

金屬材料脆性轉(zhuǎn)變的本質(zhì)是其塑性變形能力對溫度變化的反映。在可用滑移系統(tǒng)足夠多、阻礙滑移的因素不因溫度變化而加劇的情況下，材料將保持足夠的變形能力而不表現(xiàn)出脆性斷裂，面心立方金屬屬于這種情況。但是體心立方金屬，如鐵、鉻、鎢及其合金，在常溫下變形能力尚好，但在低溫條件下，間隙雜質(zhì)原子與位錯和晶界相互作用的強(qiáng)度增加，阻礙位錯運(yùn)動、封鎖滑移的作用加劇，使得對變形的適應(yīng)能力減弱。.

低溫脆性通常用脆性轉(zhuǎn)變溫度評定。脆性轉(zhuǎn)變溫度的工程意義在于高于該溫度下服役，構(gòu)件不會發(fā)生脆性斷裂。很明顯轉(zhuǎn)變溫度愈低，鋼的韌度愈大。脆性轉(zhuǎn)變溫度用夏比系列沖擊試驗得到的轉(zhuǎn)變溫度曲線確定。使用轉(zhuǎn)變溫度曲線進(jìn)行工程設(shè)計時，關(guān)鍵是根據(jù)該曲線確定一個合理的脆性轉(zhuǎn)變溫度。不同的工程領(lǐng)域采用不同的方法來確定韌脆轉(zhuǎn)變溫度。這些方法有能量準(zhǔn)則、斷口形貌準(zhǔn)則和經(jīng)驗準(zhǔn)則。

高分子材料也具有低溫脆性。

比如電影加勒比海盜3中，部分船員在進(jìn)入寒冷低溫區(qū)之后出現(xiàn)器官被凍掉的情況，就是因為身體的器官在低溫下發(fā)生了脆性轉(zhuǎn)變，受到?jīng)_擊力時無法通過塑性變形吸收進(jìn)行吸收，直接發(fā)生脆性斷裂。