ŞBA gruplarının bilinen üç farklı kristal yapısı mevcut olup (Bunlar; İkizlenmiş Martenzit, Ayrıştırılmış İkizlenmiş Martenzit ve Östenit), bu alaşımlar altı muhtemel dönüşüm sergileyebilmektedirler (Şekil 1). Bu fazlarda incelendiğinde, Östenit fazı yapısı itibari ile dönüşüm sıcaklığının üzerinde stabildir (kararlı halde) ve Martenzit yapısı ise düşük sıcaklıklarda kararlı hale geçmektedir. ŞBA’lara uygulanan ısı neticesinde Martenzit fazdan Östenit fazına dönüşümünü yeterli sıcaklık aralığına artırılması (yeterli sürede önemlidir) ile tamamlar. Dönüşüm için, Östenit başlangıç sıcaklığı (As) dönüşümün başladığı sıcaklık olup, Östenit-bitiş sıcaklığı (Af) ise dönüşümün tamamlandığı (yeterli sıcaklık ve süre için) sıcaklıktır. ŞBA grubuna sahip malzemeler Ös üzerine ısıtıldığında şekil değiştirmeye ve Östenit yapısına dönüşmeye başlar ve Östenit bitiş sıcaklığında (Öf) yapı tamamen Östenit fazına geçer. Gerçekleşen dönüşüm, uygulanan yüklerin aşırı olması ile de mümkündür. ŞBA gruplarına soğutma işlemi sırasında, dönüşüm Martensit-başlangıç sıcaklığının altına inildiğinde (Ms) martensite dönmeye başlar ve Martensit-bitiş sıcaklığına ulaşıldığında ise (Mf) dönüşüm tamamlanır. Martenzit dönüşümde oluşması muhtemel artık gerilmeye neden olamayacağı en yüksek sıcaklık ise Şekil 1’de görüldüğü gibi Md olarak söylenebilir. Md sıcaklığının üzerinde ŞBA normal bir metal malzemenin özelliklerinden beklenen sonuçlar gibi davranmakta olup, uygulanan deformasyon ile kalıcı şekil değişikliğine maruz kalırlar. Bu alaşımlarda meydana gelen bu değişiklikleri (Şekil Bellek Etkileri) anlamak için ise aşağıda başlıklar halinde kısaca yer verilmiştir

1. Tek Yönlü Şekil Bellek Etkisi
Tek yönlü ŞBA grupları uygulanan dış kuvvet yükü sayesinde deformasyona uğrar ve bu sayede yapı martenzit fazına geçiş yapmaktadır (buradaki dönüşüm  difüzyonsun bir dönüşümdür) ve yük kalksa dahi şeklini muhafaza eder. Sonrasında ise, ŞBA Östenit sıcaklığına ulaştığında ve yeterli sıcaklık ve süre de beklenildiğinde ilk şeklini hatırlar.

2. Çift Yönlü Şekil Bellek Etkisi
Çift Yönlü Şekil Bellekli Alaşımlar, Tek Yönlü Şekil Bellek Özelliğinden farklı olarak yüksek sıcaklıklarda ve düşük sıcaklıklarda hatırlayabildiği iki farklı şekle sahip olmasıdır. Bu sayede ısıtıldıklarında açma veya kapama (hangi şekil hatırlatıldı ise), soğutulduklarında da açma veya kapama (hangi şekil hatırlatıldı ise) özellikler tek malzemeden elde edilebilmektedir. Ancak, Çift Yönlü Şekil Bellek Etkisi gösteren NiTinol malzemelere kazandırılabilen şekil belek eğitimi Tek Yönlü Şekil Bellekli NiTinol malzemelerin neredeyse yarısı kadarlık olması ticari olarak kullanımlarını sınırlandırmaktadır. Buna rağmen, günümüzde Çift Yönlü Şekil Bellek Eğitimine sahip NiTinol malzemeler ile üretilen “Aktüatörler”  tek seferde kullanılması gereken birçok aygıt ve cihazın yerini alarak kullanıcıya sağladığı eşsiz katkılar sayesinde, kullanımı giderek artmaktadır. Bu malzemelerin, günümüzde yaygın kullanım alanları sayesinde, geleceğin eşsiz malzeme grupları arasındadır.

3. Süperelastiklik
ŞBA grupları belirli bir sıcaklık aralığında (genellikle oda sıcaklığında süperelastik malzemeler yaygındır) uygulanan mekanik yüklemeler kaldırıldığında orijinal şekline derhal dönebilmektedir. Bu malzemelerde normal yaylar ve malzemelerden çok daha dirençli olup, çelik gibi yüksek mukavemetli malzemelere göre 10 kat daha yüksek yorulma ömürleri sergileyebilmektedirler. Sahip oldukları bu özellikler sayesinde ise, amortisörlerde, yük sönümlemede, direnç gerektiren konumlarda katkılar sağlamaktadır.