Przemiany NiTi⇔NiTi’ i R⇔NiTi’ są przemianami pierwszego rodzaju. Występowanie dwóch przemian w procesie nagrzewania martenzytu (poprzez fazę R) wykazano dla stopów, w których odwrotna przemiana martenzytyczna zachodzi, poniżej temperatury tworzenia się fazy R (TR). Dokładnie odbywa się to, gdy różnica temperatur TR i Ms jest większa, niż histereza temperatur przemiany R→NiTi’ (B19'). Dzieje się tak w stopach bogatych w nikiel oraz w dodatki stopowe jak kobalt i żelazo. Każdy pierwiastek stopowy obniża temperaturę Ms, jednocześnie mając mały wpływ na TR. Istnieje możliwość wymuszenia takiego typu przemiany w nitinolu o dowolnym składzie poprzez zastosowanie odpowiedniego odkształcenia lub oddziaływaniem innymi przemianami fazowymi na wielkość temperatury Ms.
Obróbka cieplna ma znaczący wpływ na mechanizm zachodzenia przemiany martenzytycznej. Przede wszystkim są to: starzenie stopów o podwyższonej zawartości niklu, niskotemperaturowe wyżarzanie bezpośrednie po odkształceniu na zimno, cykliczne powtarzanie przemiany.