Afin d'obtenir les propriétés mécaniques souhaitées, on change la microstructure des types de fontes communs (ci-dessous) en dosant les éléments à l'état de traces, en ajoutant d'autres éléments pour former des alliages, en modifiant le processus de solidification et en pratiquant un traitement thermique après la solidification.

Fonte blanche

Dans l'état final de la fonte blanche, tout le carbone est sous forme de carbures. La présence de différents carbures, produits par l'addition d'alliages, rend la fonte blanche extrêmement dure et résistante à l'abrasion, mais aussi très fragile.

Fonte grise

La fonte grise est, de loin, le type de fonte le plus ancien et le plus commun. Pour cette raison, bien des gens croient que c'est le seul type de fonte et que les termes « fonte » et « fonte grise » sont interchangeables. La fonte grise, ainsi nommée parce que le métal présente des fractures ayant une couleur grise, est composée de carbone sous forme de lamelles de graphite dans une matrice de ferrite ou de perlite, ou d'un mélange des deux. La fluidité de la fonte grise liquide ainsi que son expansion due à la formation de graphite au cours de la solidification en font un matériau idéal pour la production économique de pièces moulées complexes et sans retrait, par exemple les blocs-moteurs.

Le graphite en forme de lamelles a un effet important sur les propriétés mécaniques de la fonte grise. Aux faibles contraintes, ces lamelles peuvent concentrer ces dernières contraintes et provoquer un déplacement plastique localisé prématuré et, aux fortes contraintes, elles peuvent servir d'amorce à des fractures dans la matrice. Pour cette raison, la fonte grise a une élasticité nulle et, soumise à une contrainte critique, elle se rompt sans déformation plastique significative. Cependant, ces lamelles de graphite lui confèrent d'excellentes caractéristiques d'usinage, d'atténuation des vibrations et d'autolubrification.

Fonte malléable

Contrairement à la fonte grise et à la fonte GS, on moule la fonte malléable à l'état de fonte aux carbures ou de fonte blanche, et un traitement thermique de recuit ou de graphitisation est requis pour convertir les carbures en graphite. La microstructure de la fonte malléable comporte des nodules irréguliers de graphite (carbone de recuit) dans une matrice de ferrite et/ou de perlite. Si le graphite est sous forme de sphéroïdes plus compacts, la fonte malléable a des caractéristiques de ductilité et de résistance presque équivalentes à celles de l'acier moulé à faible teneur en carbone. Dans le cas de la fonte malléable, la formation de carbures au cours de la solidification explique le comportement habituel de retrait. Il faut donc de plus grands réservoirs d'alimentation pour le moulage de ce métal, ce qui se traduit par une diminution du rendement du moule et par une augmentation des coûts de production.