金屬熱處理的加熱辦法許多，最早是選用木炭和煤作為熱源，進而使用液體和氣體燃料。電的使用使加熱易于操控，且無環境污染。使用這些熱源能夠直接加熱，也能夠經過熔融的鹽或金屬，以致起浮粒子進行間接加熱。

金屬加熱時，工件暴露在空氣中，常常發作氧化、脫碳(即鋼鐵零件外表碳含量下降)，這對于熱處理后零件的外表功能有很晦氣的影響。因而金屬通常應在可控氛圍或維護氛圍中、熔融鹽中和真空中加熱，也可用涂料或包裝辦法進行維護加熱。

加熱溫度是熱處理技術的重要技術參數之一，挑選和操控加熱溫度，是確保熱處理質量的主要問題。加熱溫度隨被處理的金屬材料和熱處理的意圖不相同而異，但通常都是加熱到相變溫度以上，以取得高溫安排。別的改動需求必定的時刻，因而當金屬工件外表到達要求的加熱溫度時，還須在此溫度堅持必定時刻，使表里溫度共同，使顯微安排改動徹底，這段時刻稱為保溫時刻。選用高能密度加熱和外表熱處理時，加熱速度極快，通常就沒有保溫時刻，而化學熱處理的保溫時刻通常較長。

冷卻也是熱處理技術過程中不行短少的步驟，冷卻辦法因技術不相同而不相同，主要是操控冷卻速度。通常退火的冷卻速度最慢，正火的冷卻速度較快，淬火的冷卻速度更快。但還因鋼種不相同而有不相同的要求，例如空硬鋼就能夠用正火相同的冷卻速度進行淬硬。

金屬熱處理技術大體可分為全體熱處理、外表熱處理和化學熱處理三大類。依據加熱介質、加熱溫度和冷卻辦法的不相同，每一大類又可區分為若干不相同的熱處理技術。同一種金屬選用不相同的熱處理技術，可取得不相同的安排，然后具有不相同的功能。鋼鐵是工業上使用最廣的金屬，并且鋼鐵顯微安排也最為雜亂，因而鋼鐵熱處理技術品種繁多。

全體熱處理是對工件全體加熱，然后以適當的速度冷卻，以改動其全體力學功能的金屬熱處理技術。鋼鐵全體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種根本技術。