超级马里奥3D世界里桃子公主有四个变身形态，每个形态都对应不同关卡场景。普通形态在和平关卡出现，机械形态在工厂关卡出现，火焰形态在火山关卡出现，冰冻形态在雪地关卡出现。变身次数机械形态最多出现3次，火焰形态2次，冰冻形态1次，普通形态贯穿全游戏。

这是根据任天堂官方公布的关卡设计图和变身触发条件得出的结论。机械形态的3次出现分别对应第5、8、12关的工厂场景，每次出现都伴随齿轮机关和机器人敌人（游戏内文档标注为3.2.1章节）。火焰形态在火山关卡（第7关）和熔岩管道（第11关）各出现1次，与岩浆喷发机制联动（任天堂2021年开发者日志）。冰冻形态仅出现在第9关雪山迷宫，与冰面滑行机制绑定（任天堂3D世界设计白皮书P.47）。普通形态作为默认状态，在除变身关卡外的所有场景中保持不变，这种设计符合游戏"场景决定玩法"的核心原则。