離子滲氮最重要的特點之一是可以通過控制滲氮氣氛的組成、氣壓、電參數、溫度等因素來控制表面表面氮化層的結構和擴散層組織，從而滿足零件的服役條件對性能的要求。

在離子滲氮化合物中常遇到的氮化物相有兩種：γˊ-Fe4N相和ε-Fe2-3N相。離子氮碳共滲還可能出現Fe3C相。影響化合物層中γˊ和ε相含量的因素。

1.鋼材成分和組織的影響

隨著鋼中含碳量的增加，氮化物層中ε相也隨之增多。同時，隨著形成氮化物的合金元素如鉻、鋁、鈦、鉬的存在，降低了氮在鋼中的擴散速度，提高了化合物層中的氮濃度。

2.滲氮保溫時間的影響

在最初形成的氮化物層中具有最多的是ε相。隨著保溫時間延長，ε相減少，γˊ相多，

從而使ε相的相對含量急劇減少，而后下降趨勢變緩。經長時間滲氮后ε相可能逐漸消失。

3.滲氮溫度的影響

每種材料都存在一個溫度臨界值，ε相和γˊ相含量都會隨氮化溫度的升高先增大再減小，直到化合物層消失。

4.氣壓的影響

氣壓的影響實際上是通過氣氛中氮離子濃度、濺射及凝附強度而起作用的。

5.滲氮氣氛的影響

離子滲氮氣氛中氮和碳的含量是影響化合物層相結構的最重要因素。

隨著含氮量的增加，ε相含量增多，此外白層厚度也隨之增加，這是因為氣氛中含氮量增加，滲氮表面的氮濃度相應升高的結果。材料直接用氨氣滲氮時，化合物層中的ε相含量相當多，用熱分解氨則大大減小。

離子滲氮氣氛中添加含碳氣體將抑制γˊ相形成，而得到以ε相為主或ε單相結構的化合物層。含碳量超過臨界值時，開始出現Fe3C，化合物層由ε和Fe3C兩相組成。含碳量繼續增加，Fe3C量增多，ε相逐漸減少直到完全消失。此時表層僅由薄薄的Fe3C構成。