w stanie stałym w podwyższonej temperaturze występuje jedna struktura jednofazową, natomiast w niskiej struktura dwufazową, przy niezbyt dużej szybkości chłodzenia można uzyskać roztwór przesycony, w których dodatek stopowy częściowo rozpuszcza się w osnowie, w wysokich temperaturach tworzy z osnową roztwór stały graniczny, przy obniżaniu temperatury wykazuje małą rozpuszczalność graniczną.
Utwardzanie wydzieleniowe jest najefektywniejsze, gdy zmniejszenie rozpuszczalności dodatku stopowego zachodzi w wysokiej temperaturze tuż poniżej maksimum rozpuszczalności i prowadzi do wydzielenia fazy wtórnej. Utwardzanie wydzieleniowe jest bardzo efektywne, niestety w praktyce można go stosować w stosunku do nielicznych stopów. Do najważniejszych stopów technicznych umacnianych wydzieleniowo należą przede wszystkim stopy aluminium. Umacnianiu tego typu poddawane są także stopy na osnowie innych pierwiastków np. miedzi (brązy berylowe), magnezu i tytanu.