退（tuì）火是將工件加熱到適當溫度，根據材料（liào）和工件（jiàn）尺寸采用不同的保溫時間，然後進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態（tài），獲得良好的工藝性能和使用性能，或（huò）者為進一步淬火作（zuò）組織準備。
正火是將工件加（jiā）熱到適宜（yí）的溫度後在空氣中（zhōng）冷卻（què），正火的效果同退火相似，隻（zhī）是得到的組織更細，常用於改善材料的（de）切削性能，也有時用（yòng）於對一些（xiē）要求不高的零件作為最終（zhōng）熱處理。
淬火（huǒ）是將工件（jiàn）加（jiā）熱保溫後，在水、油或其它無機鹽、有機水溶液等淬火介質中快速（sù）冷卻。淬火後鋼件變硬，但同時變脆，為（wéi）了及（jí）時消（xiāo）除脆性，一般需要及時回火。
為了降低鋼件（jiàn）的脆性，將淬火後的鋼件在高於室溫而（ér）低於（yú）650℃的某（mǒu）一適當溫度進（jìn）行長時（shí）間的保（bǎo）溫（wēn），再進行冷（lěng）卻，這種工藝稱為回火。
退火（huǒ）、正火、淬火、回火是整體熱處理中的"四把火"，其中（zhōng）的淬（cuì）火與回火關係密切，常常配合（hé）使用，缺（quē）一不可（kě）。
"四把火"隨著加熱溫度（dù）和冷卻方式的不同，又（yòu）演變出不同的熱處理工藝。為了獲得一定的強度和韌性，把（bǎ）淬火和高溫回火結合（hé）起來的工藝，稱為調（diào）質。某些合金淬火形成過飽和固溶體後，將其置於（yú）室溫或稍高（gāo）的適當溫度（dù）下（xià）保持較長時間，以提高合金（jīn）的硬度、強度或（huò）電性（xìng）磁（cí）性等。這樣（yàng）的熱（rè）處理工藝稱（chēng）為時效處理。
把（bǎ）壓力加工形變與熱（rè）處理有效而緊密地結合起來（lái）進（jìn）行，使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處（chù）理後工件表（biǎo）麵光潔，提高工件的（de）性（xìng）能，還可以通入滲劑進行化學熱處（chù）理。
表麵熱處理是隻加熱工件（jiàn）表層，以（yǐ）改變其（qí）表層力學性（xìng）能的金屬熱處（chù）理工藝。為了隻加熱工件表層而（ér）不使過多的熱量傳入工件內部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位（wèi）麵積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表（biǎo）麵熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙（bǐng）烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。
化學熱處理是通過（guò）改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與（yǔ）表麵熱處理不同（tóng）之處是前者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含（hán）碳、鹽類介質或其它合（hé）金（jīn）元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳（tàn）、氮、硼和鉻等元素。滲入元素後，有時還要進行其它（tā）熱處理工藝如淬火及（jí）回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。
熱處理是機械零件和工模具製造過程中的重（chóng）要工序之一（yī）。大體來說，它可以保證和（hé）提高工件的各種性能（néng） ，如耐磨、耐腐蝕等。還可以改善毛坯（pī）的組織和（hé）應力狀（zhuàng）態，以利於進行各（gè）種冷（lěng）、熱加工。
例如白口鑄鐵經過長時間退火處理可以獲得可鍛鑄鐵，提高塑性 ；齒輪采用正確的熱處理工藝，使用壽命可以比不經熱處理的齒輪成倍或幾（jǐ）十倍地提高；另外，價廉的碳鋼通過滲入某些合金元素就具有某些價昂的（de）合（hé）金鋼性能，可以代替某些耐熱（rè）鋼、不鏽鋼；工模具則幾乎全（quán）部（bù）需要經過熱處理方可使用。