金属材料热处理是通过改变组织结构，以达到改善性能和获得特殊工艺要求的一种加工手段。在加热、保温及冷却过程中施加某种措施（如不同温度下保持一定时间或进行变速缓慢冷却），以得到所需的组织和机械特性(强度、硬度等)。
具体方法有：退火与正火主要用于低碳钢铸件和其他一些低熔点合金的零件；淬火热处理的另一种方法是使工件迅速升温到临界度以上某一高温后急速降温并快速回火的连续过程,目的是提高材料的硬度和耐磨性;时效用于稳定已冷作的强化后的高碳工具刃具以及某些渗氮过的零件的性能；调质是含碳量较高的中碳和高碳钢经由适当的预备工作制获得的平衡状态的热处理方案.它兼具有强韧性和良好的可焊性与成型性的优点。

感应热处理是一种利用电磁场对工件进行加热和处理的工艺。与传统炉子不同，这种新型的热处理器可以根据金属材料的物理特性来进行有针对性的控制和处理：其采用的是直接使零件发热的“短流程技术”，有效减少了对任何中间介质的需求，如燃气、电和其他贵重资源的使用；对于热量及温度的控制由计算机系统完成，实现了生产过程的自动化与连续化目标等优点深受用户的欢迎。。

局部热处理是一种对金属材料进行选择性加热和冷却的过程，以改变其组织和性能。与整体淬火相比，它可以在保持其他部分不变的情况下调整材料的特定区域或部件的性能要求。
在工业生产中应用广泛的是零件的表面强化技术中的一种——感应加热器用于工件整体的快速升温到奥氏体化温度（ACST），然后迅速转移至水、油等介质中进行适当的停留时间以达到所需要的硬度或者耐磨性的一种方法；另一种是振动时效的处理方法是：通过有规则地不断加速度使机器内部产生的应力逐步趋于平衡,从而消除机械内应力和减弱由于铸造时产生缩孔的情况发生频率的实效工艺过程的方法。