A austêmpera é iniciada aquecendo-se o aço até a sua conversão total em austenita e, ato contínuo, segue-se um resfriamento rápido até uma temperatura acima da de transformação martensítica. Nesse contexto, para que a austêmpera possa se efetivar, é necessário, fazer-se uma transformação isotérmica da austenita instável em bainita, sem cortar o cotovelo da curva C, seguida do resfriamento em ar calmo.