ベイナイト変態が起きる温度範囲においては、マトリックス原子は拡散しないのに対して炭素や窒素のような溶質元素は極めてよく拡散する。まずは剪断説にて説明する。オーステナイトとフェライトの相界面は整合しており、界面転位からなっているともみなせる。変態はこの界面の熱活性なすべりにより、マトリックス原子の位置の変化を伴わずに進む。この剪断誘起の、マルテンサイト変態は侵入型元素の拡散に支配され、界面の移動と比べ遅くなる。バーデシア（Bhadeshia）は、格子の剪断と炭素の拡散という二つの機構が、変態界面の熱活性化運動に関連しているとみなしている。変態前の潜伏期間中に、生成相の自由エンタルピーを減らして界面運動の駆動力を増加させる、次なる活性化現象の拡散機構が起こりうる。障害を超えてから、拡散機構による障害に遭遇するまで変態界面は自由に、瞬間的にはマルテンサイト変態と同程度（音速程度）の速度で進むと考える。言い換えると、剪断説ではサブユニットが一定の大きさまで成長する間に過飽和炭素の拡散が起こり、やがて次のサブユニットの核生成過程が飛び飛びに繰り返されると考える。ベイナイト変態が飛び飛びに進むとする考察は前述のミクロ組織の観察に基づく。しかしながら、根本によるin-situ観察では、マルテンサイト変態よりも非常に遅い速度でベイナイト変態が連続的に進む様子が観察されている。一方、拡散説のモデルはこの考え（剪断説）と対照的であり、ベイニティックフェライトの成長が拡散支配のレッジ（ステップ）運動がα‐γ界面にて起こり、ウイドマンサイト構造を持つ初析フェライトの生成と関連付けて議論される。サンドビック（Sandvik）はしかしながら、変態がベイニティックフェライトプレート成長に伴うオーステナイト側の変形双晶を越えて起き、フェライト中の格子欠陥として認められると報告している。レッジの拡散運動に支配された変態は、格子の整合性が乱れるために、双晶境界にて止まらなければならない。また、フェライト中の格子欠陥の存在は通常の拡散変態とは異なる。ダーメン（Dahamen）は表面起伏は拡散変態であっても起こる事実から、表面起伏の存在は変態を剪断支配とする明白な根拠とならないと述べている。
ベイニティックフェライトラス（の束・シーフ）は厚い側の端となっているオーステナイト粒界を起点として長く伸びた板状をしている。その内部は図2に示すように、炭化物や残留オーステナイトで区切られたフェライトのサブユニットを含んでいる。互いのサブユニットがぶつかった場所は小傾角境界と、細い板或いは板状の形で観察され、ナバロ（Nabarro）の観察結果によるとこれらの領域では引張応力が働いている（図3に電子顕微鏡像を示す）。プレーンな亜共析鋼及び含珪素過共析鋼の下部及び上部ベイナイトの生成が、炭素が過飽和したフェライトから起きることが認められている。珪素を含まないプレーンな過共析鋼のみは、高い変態温度においてセメンタイトも変態の起点となる。その一つが逆ベイナイトである。ベイニティックフェライトの核生成は熱格子振動と格子欠陥のために大抵オーステナイト粒界にて起きる。核が臨界半径以上に成長すると、核はサブユニットに成長する。新たな（二次的な）核生成は最初のベイニティックフェライトとの界面で起きる。オーステナイト中の核生成は、そこで核生成に必要なエネルギーが炭素の濃化があるにも拘わらず、高いエネルギーのα－γ界面から低いエネルギーのα－α界面に置き換えられる。ベイニティックフェライトの成長速度は平衡温度の低下に伴い増加する。これは、サブユニットの成長が止まり、すぐに相界面に新たな核を生成するために、サブユニットが小さくかつ数がより多くなるためである。サブユニットの大きさは元のオーステナイト粒径及びベイニティックフェライトプレートの成長と関係がある。これはオーステナイト粒界と既存のベイニティックフェライトにより制約されるためである。他方、オルソン（Olson）及びバーデシア（Bhadeshia）、コーヘン（Cohen）らの最近の研究では、核の存在を基に、ベイナイトの核生成はマルテンサイトのそれと似ていると報告している。核成長を可能とする臨界半径が存在することは受け入れられており、核生成の問題は核成長に帰着することになる。二次的な核生成は、ベイニティックフェライトプレートの成長において、ベイニティックフェライトプレート先端近傍のオーステナイト中にひずみを引き起こすことを説明する。
頭脳明晰（ずのうめいせき）、豊富な知識量と柔軟な思考の持ち主で観察眼に優れている。さらに父親譲りの推理力と母親譲りの演技力を兼ね備えている。体が子供になった後でも性格や癖、頭脳や技術などは変わっていないため、その頭脳を駆使して数々の難事件を解決している。ただし、体力などは相応の子供並みに落ちており、探偵としての行動に制限がかかるため、阿笠の作ったメカ（「時計型麻酔銃」や「蝶ネクタイ型変声機」「犯人追跡眼鏡」「イヤリング型携帯電話」「ターボエンジン付きスケートボード」「キック力増強シューズ」など）でそれを補っている。警視庁やFBIなどの捜査関係者からの信頼が厚く、勤務中の急な電話も快く受け入れられ、ベテランのFBI捜査官・ジェイムズ・ブラックからは「FBIにスカウトしたい」と言われている。共に有名な白馬などの同世代高校生探偵より能力が上で、彼らが間違った解釈をしてもそれを是正できるだけの能力がある。「西の服部・東の工藤」と並び称される親友の平次とは、初対面時こそ平次が盲点を見落としていることを新一（コナン）が看破し、その後もコナン（新一）が平次の一歩先を行くこともあったが、逆に平次がコナンの気付かない点を先に見抜くこともあり、何度か意識して推理勝負をした際はすべて引き分けている。蘭・世良・和葉・灰原（宮野志保）など同世代の女子友達にも、「新一と平次は互角」と認識されている。女子高校生探偵の世良とも、コナンとして共同推理をするが、コナン（新一）の方が能力は上である。違和感に気付かなかったことを父・優作に指摘され、まだまだ観察力が足りないと評されることがある。また、「頭は切れるが落ち着いて行動できないのが玉にキズ」（阿笠談）である上、頭脳と推理力に自惚（うぬぼ）れている面があり、周囲をきちんと確認せず、推理や考えを披露し、状況を悪化させたり、感情や動揺が顔に出やすく、予想外の出来事に対しては挙動不審になったり、小さくなる前の自分しか知らないことなどを口にしてボロを出したりするなど、若さゆえの未熟さや精神的なムラ・不用心さも目立つ。武器を持った相手に怖気（おじけ）づかない胆力がある反面、肝心なときに危機管理能力・状況判断力が働かず、詰めを誤ったり、無謀な行動に出た結果、第三者の助けがなければ犯人を逮捕できず逃げられたり、自分自身が本当に死んでいたかもしれない場面も多い。