Os processos de decomposição isotérmica em ligas diluídas Cu-Co foram investigados por microscopia eletrônica analítica de transmissão com espectroscopia EDS e EELS. A precipitação de partículas ferromagnéticas de Co na matriz de Cu foi revelada por uma variedade de modalidades: contraste de difração e microscopia eletrônica de alta resolução em MET, campo escuro anular em STEM, imagem de energia filtrada e holografia de elétrons. Partículas esféricas coerentes variando entre 10 e 40 nm em diâmetro foram consistentemente observadas desde os primeiros estágios de precipitação. Durante envelhecimento, os precipitados crescem monotonicamente, a energia de desajuste entre o precipitado de Co e a matriz de Cu aumenta significativamente o que, ocasionalmente, resulta na perda de coerência da interface. A precipitação homogênea de partículas incoerentes foi resultado de um duplo tratamento térmico, formando cristais maiores e facetados. No modo de decomposição heterogênea, foi estudada a cinética de precipitação descontínua que desenvolve colônias de partículas em forma de bastonetes regularmente espaçadas e alinhadas perpendicularmente em relação ao contorno de grão. Estes bastonetes perdem estabilidade formando cadeias alinhadas de partículas esféricas. Foi calculada a difusividade intergranular com valores duas ordens de grandeza mais elevadas que a difusividade na matriz neste sistema. Medidas magnéticas indicam a transição de fase do estado superparamagnético para ferromagnético e que a temperatura de transição aumenta com o teor de Co na liga.