Kupferlegierungen können geknetet oder gegossen werden. Da sie duktil sind, können sie leichter kalt- oder warmgewalzt werden als andere herkömmliche Nichteisenlegierungssysteme. Je nach Herstellungstechnik und Behandlung, der sie unterzogen werden, lassen sich mehrere wichtige Schlussfolgerungen aus der mikrostrukturellen Charakterisierung ziehen. Bei Messing- und Bronzelegierungen beispielsweise führt die Verformung durch das Strangpressen zu einer erheblichen Bildung von „Twinning“ in der Mikrostruktur. Das Bild unten zeigt, wie sich die Twinnings in einer gewalzten Messinglegierung zeigen. Bei der Probenpräparation muss darauf geachtet werden, keine Verformungen zu induzieren.

Je nach den Verarbeitungsparametern, denen die Legierung unterzogen wird, wie z. B. der Glühtemperatur, können die Körner rekristallisieren oder wachsen. Wenn die Temperaturverteilung im Material nicht gleichmäßig ist, kann die Korngröße variieren. Dasselbe Phänomen kann bei Belastungen durch Strangpressen oder Walzen auftreten. Da Kupferlegierungen leicht verformbar sind, kann die Veränderung der Korngröße eine wesentliche Rolle bei der Bestimmung der mechanischen Eigenschaften des fertigen Teils spielen.

Die Mikrostrukturen von Kupferlegierungen können ein breites Spektrum an Phasen enthalten, die durch Buchstaben des griechischen Alphabets identifiziert werden. Ob eine bestimmte Phase vorhanden ist, hängt vom Legierungssystem und der Herstellungsmethode ab. Unter den verschiedenen Phasen kann die Alpha-Phase „α“ als die wichtigste angesehen werden, da sie die CFC-Struktur (Cubic Face Centered) des Kupfers im Gleichgewicht angibt. Wenn alle Legierungselemente in der Kupfermatrix gelöst sind, was in Cu-Ni-Systemen in der Regel der Fall ist, beobachtet man eine einzige α-Phase. Die Zugabe von Elementen kann jedoch die Bildung weiterer Phasen begünstigen, die zu mehrphasigen Mikrostrukturen führen. Beispielsweise kann die Erhöhung der Zinnkonzentration über 11% in gegossenen Zinnbronzen zu mehrphasigen Mikrostrukturen mit Inseln der δ-Phase (einer zinnreichen Phase mit CFC-Struktur) führen. Das Bild unten zeigt die mehrphasige Mikrostruktur einer gegossenen Bronzelegierung.

Intermetallische Ausscheidungen, wie sie in der obigen Mikrostruktur in den intergranularen Bereichen zu sehen sind, können für strukturelle Anwendungen verheerend sein. Für einige Anwendungen sind Ausscheidungen vorteilhaft, da sie eine Feineinstellung der Korngröße ermöglichen. In jedem Fall ermöglicht die Metallografie die Analyse des Mikrogefüges und liefert kritische Hinweise auf die Morphologie und die Eigenschaften dieser Ausscheidungen.

Einer der wichtigsten Faktoren, der die leitenden Eigenschaften von reinem Kupfer beeinflusst, ist die Menge an Sauerstoff, die es enthält. Sauerstoff kann auch die Mikrostruktur der Legierung tiefgreifend verändern. Interessanterweise bilden Kupfer und Sauerstoff ein eutektisches System wie die Cu-Al-Legierungssysteme.