La lega NiTi mostra superelasticità attraverso:
Conversione dalla fase austenite a martensite
Conversione dalla fase martensite ad austenite
Fase del filo M
Austenite + Martensite + Fase R
La superelasticità e la memoria di forma delle leghe NiTi sono dovute alla trasformazione di fase nelle loro strutture cristalline quando raffreddate dalla forma più forte, ad alta temperatura (austenite) alla forma più debole a bassa temperatura (martensite).