Im Zeit-Temperatur-Umwandlungsschaubild wird die Gefügeentwicklung bei unterschiedlichen Zeit-Temperaturverläufen für einen einzigen Werkstoff bzw. eine Legierung dargestellt. Eine der häufigsten Anwendungen erfolgt beim Härten von Stahl. Erstellt werden ZTU-Schaubilder oft mittels eines Abschreckdilatometers. Daneben werden aber auch andere Methoden wie Dynamische Differenzkalorimetrie oder elektrische Widerstandsmessung angewendet. Prinzipiell unterscheidet man das isotherme und das kontinuierliche ZTU-Diagramm. Zum ZTU-Diagramm gehören meist zusätzliche Angaben wie Werkstoffbezeichnung, Ausgangsgefüge, vorangegangene Zeit-Temperaturpfade, Gefügeanteile oder Härte.