恒温变态图（Isothermal transformation diagrams，简称IT曲线），也称为时温变态曲线（time-temperature-transformation diagrams，简称TTT图），是温度对时间（多半是对数尺度）的图。会用不同时间下变态百分比的量测数据为准，可以有效的了解合金钢在温度下降时的变态情形。因为图形中常出现C形曲线，因此也称为C曲线。
恒温变态图是针对特定成分的金属合金，而且在相变态过程中温度需维持定值，使合金快速冷却到目标温度。恒温变态图常用来表示合金的变态动力学变化，在陶瓷或是其他材料中也会用来描述结晶的动力学变化。时间-温度-沉淀图（Time-temperature-precipitation diagrams）及时间-温度-渗析图（time-temperature-embrittlement diagrams）也可以用来表示钢的动力学变化。
恒温变态图和碳钢的力学特质、微观组成、微观结构以及热处理方式有关。扩散变态（像是奥氏体变成碳化三铁及铁素体混合物）的过程就可以用恒温变态图说明。例如珠光体变态的启始点会用Ps曲线表示，而结束点会用Pf曲线表示。成核需要孵育时间。当温度从液态温度下降时，其成核速率变快，而微观组成成长速率变慢，在C曲线的顶点（鼻端）会出现极值。因此，因为低温造成的扩散速率减慢恰好中和了热力学自由能差值较大所产生较大的驱动力。变态的结果会形成珠光体及贝氏体，若温度较高会形成珠光体，若温度渐低会形成贝氏体。
奥氏体在共晶温度以下进行淬火时，会略为过冷。若时间足够，会形成稳定的微观组成：铁素体及碳化三铁。若珠光体核形成后，原子才快速的扩散进来，会形成较粗的珠光体。变态在珠光体变态完成时间（Pf）结束。
不过，若用淬火进行快速冷却，其过冷程度较大，会形成马氏体或贝氏体，比较不会形成珠光体。原因可能是因为其冷却速率使得冷却曲线在和Ps曲线相交之前，就已碰到马氏体启始曲线或是贝氏体启始曲线。马氏体变态是非扩散的剪力变态，只和马氏体变态启始温度有关。
