A geometria do substrato também afeta o mecanismo de nitretação, pois as temperaturas locais das amostras podem variar, assim como a taxa de bombardeamento pode não ser uniforme ao longo da superfície. Superfícies diferentes dissipam calor a diferentes taxas, o que implica em diferentes cinéticas de nitretação. Em peças pequenas, onde os cantos são significativos, é esperada a formação de camadas irregulares