Metale mogą być cieplnie do zmiany właściwości wytrzymałość, plastyczność, wytrzymałość, twardość lub odporność na korozję. Typowe obróbki termicznej przetwarza includeannealing, wydzieleniowe, hartowanie i odpuszczanie. Procesu wyżarzania zmiękcza metalu poprzez umożliwienie odzyskiwania i wzrost ziarna. Hartowanie może służyć do utwardzenia stopu stali, lub opady hartowania stopów, do pułapki rozpuszczone atomów rozpuszczonej w roztworze. Odpuszczanie powodują rozpuszczonego pierwiastków stopowych do osad, lub w przypadku stali hartowane, poprawić wytrzymałość i właściwości żeliwa sferoidalnego.
Często zabiegi mechaniczne i termiczne są łączone w co jest znane jako cieplno mechaniczna zabiegi dla lepsze właściwości i bardziej wydajne przetwarzanie materiałów. Procesy te są wspólne dla specjalnych wysokostopowe, super stopy i stopów tytanu.
