Martensit ist ein nadeliges bis feinkörniges Härtungsgefüge des Eisens, das beim Abkühlen aus Austenit entsteht und wesentlich (50-200mal) härter als a-Eisen ist. Es handelt sich hierbei um eine instabile feste Lösung, die mit Kohlenstoff stark übersättigt ist.
Martensitische Umwandlungen kommen bei unlegierten und legierten Stählen als auch bei vielen Nichteisen-Metallen, Keramiken und Polymeren vor und sind kein rein auf Metalle beschränktes Phänomen. Für Stähle ist die martensitische Umwandlung eine häufig genutzte Möglichkeit der Eigenschaftsbeeinflussung.