В межах методів статистичної фізики, що базуються на використанні неергодичної теорії і фазового простору з ультраметричною топологією, досліджено перетворення сильно нерівноважного конденсованого середовища на мікро- і макроскопічному структурних рівнях. На основі концепції про перебудову потенціального рельєфу проведено поділ вектора зсуву атомів на пружну й пластичну складові. Показано, що мартенситне перетворення зводиться не до термодинамічного, а до синергетичного переходу, що є властивим сильно нерівноважній системі. На макроскопічних масштабах віддалення від рівноваги призводить до втрати ергодичності, завдяки чому виникає ієрархічний зв’язок між різними структурними рівнями. У просторі станів такі структури виявляють фрактальний характер, і їхнє адекватне представлення досягається за рахунок використання розкладу Фур’є по хвилям розподілу атомів, модульованим в ультраметричному просторі. В якості застосування розвинутих методів розглядаються: еволюція кристалічної структури в ході полиморфного ГЩУ$\leftrightarrow$ГЦК-перетворення через стадію утворення одновимірних довгоперіодних структур; кінетика низькотемпературної еволюції орторомбічної фази нестехіометричних оксидів через стадію гомологічних структур; закономірності прямого й оберненого перетворень кристалічної і дефектної структур паладію в ході насичення воднем і дегазації; особливості мартенситного перетворення (атермічний характер і замороженість змін макроструктури, сполучення детермінованості і стохастичності, різноманітний прояв гістерезису, вибуховий характер перетворення при неповному циклюванні, структурно залежний дефект модуля, нетривіальний прояв ефекту пам’яті, особливості акустичної емісії). На основі аналізу фрактальної структури розподілу термодинамічного потенціалу в конфігураційному просторі знайдено особливості часових асимптотик структурного фактора.