由于钢件只加热到两相区温度范围，组织没有完全奥氏体化，仅使珠光体发生相变重结晶转变为奥氏体，这种奥氏体再在缓慢冷却过程中转变为珠光体。它基本上不改变亚共析钢中先共析铁素体或过共析钢中先共析渗碳体的形态和分布。不完全退火的主要应用范围是晶粒未粗化的中、高碳素钢和低合金钢锻、轧件等，用以降低硬度，消除内应力和改善切削加工性能。不完全退火的加热温度较完全退火的温度低，工艺周期短，能源消耗少，降低成本，增加效率。

在亚共析钢中，只有在退火前的组织状态基本上达到要求，即原始组织中铁素体已均匀、细小，只是珠光体的片层间距小、硬度较高、内应力较大，那么采用不完全退火就可以使珠光体的片层间距增大，硬度降低，内应力减小。过共析钢的不完全退火其实是一种球化退火。