金属的低温脆性是由于金属的屈服强度随温度降低而升高造成的。.

屈服强度бs与断裂强度бc相交，交点对应的温度为脆性转变温度Tk。当T бc，随着应力的增加，材料在发生塑性变形之前就发生断裂，属于脆性断裂;当T>Tk时，бc>бs，随着应力的增加，材料先发生塑性变形，然后断裂，属于塑性断裂。金属材料在Tk发生脆性转变。

金属材料脆性转变的本质是其塑性变形能力对温度变化的反映。在可用滑移系统足够多、阻碍滑移的因素不因温度变化而加剧的情况下，材料将保持足够的变形能力而不表现出脆性断裂，面心立方金属属于这种情况。但是体心立方金属，如铁、铬、钨及其合金，在常温下变形能力尚好，但在低温条件下，间隙杂质原子与位错和晶界相互作用的强度增加，阻碍位错运动、封锁滑移的作用加剧，使得对变形的适应能力减弱。.

低温脆性通常用脆性转变温度评定。脆性转变温度的工程意义在于高于该温度下服役，构件不会发生脆性断裂。很明显转变温度愈低，钢的韧度愈大。脆性转变温度用夏比系列冲击试验得到的转变温度曲线确定。使用转变温度曲线进行工程设计时，关键是根据该曲线确定一个合理的脆性转变温度。不同的工程领域采用不同的方法来确定韧脆转变温度。这些方法有能量准则、断口形貌准则和经验准则。

高分子材料也具有低温脆性。

比如电影加勒比海盗3中，部分船员在进入寒冷低温区之后出现器官被冻掉的情况，就是因为身体的器官在低温下发生了脆性转变，受到冲击力时无法通过塑性变形吸收进行吸收，直接发生脆性断裂。