W obszarach, które uległy przemianie martenzytycznej, podczas dalszego chłodzenia następuje wydzielanie cementytu oraz węgliku ε, a osnowa staje się ferrytem przesyconym węglem. Rozrost bainitu jest kontrolowany szybkością dyfuzji węgla w austenicie.
Teorie opisujące przemianę Model przemiany kontrolowanej dyfuzją Zgodnie z tą teorią przemiana bainityczna jest przemianą eutektoidalną, której produktem jest struktura niepłytkowa, i należy ją rozpatrywać podobnie jak powstawanie perlitu w stali. Zwolennicy takiego podejścia uważają, że ferryt bainityczny wzrasta w wyniku ruchu kontrolowanego dyfuzją na granicy międzypłytkowej ferryt-austenit. Efektem tego jest niska zawartość węgla w ferrycie, a bardzo duża w austenicie – zatem wszystkie węgliki będą wydzielać się z austenitu na granicy międzyfazowej α-γ. Dalszy wzrost węglików będzie również odbywać się austenicie. Dowodem empirycznym dla tej teorii jest obserwowanie tendencji wydzielania się węglików z austenitu w bainicie górnym. W bainicie dolnym obserwuje się odwrotną zależność.