กระบวนการบำบัดความร้อนโดยทั่วไปประกอบด้วยการทำความร้อน ฉนวน การทำความเย็น 3 กระบวนการ บางครั้งมีกระบวนการทำความร้อนและความเย็นเพียง 2 กระบวนการ กระบวนการเหล่านี้เชื่อมต่อกันและไม่สามารถขัดจังหวะได้ การให้ความร้อนเป็นหนึ่งในกระบวนการที่สำคัญของการบำบัดด้วยความร้อน วิธีการให้ความร้อนของการรักษาความร้อนด้วยโลหะมีจำนวนมาก เป็นวิธีแรกสุดในการนำถ่านและถ่านหินมาใช้เป็นแหล่งความร้อน จากนั้นจึงใช้เชื้อเพลิงเหลวและเชื้อเพลิงห่าน การใช้ไฟฟ้าทำให้ควบคุมความร้อนได้ง่ายโดยไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แหล่งความร้อนเหล่านี้สามารถใช้เพื่อให้ความร้อนโดยตรง หรือผ่านเกลือหรือทองคำที่หลอมเหลว หรือแม้แต่อนุภาคลอยเพื่อให้ความร้อนทางอ้อม เมื่อโลหะได้รับความร้อน ชิ้นงานจะสัมผัสกับอากาศ และมักเกิดออกซิเดชันและการแยกคาร์บูไรเซชัน (นั่นคือ ปริมาณคาร์บอนบนพื้นผิวของชิ้นส่วนเหล็กจะลดลง) ซึ่งส่งผลเสียอย่างมากต่อคุณสมบัติพื้นผิวของ ชิ้นส่วนหลังการรักษาความร้อน ดังนั้น โดยปกติแล้วโลหะควรได้รับความร้อนในบรรยากาศควบคุมหรือบรรยากาศป้องกัน เกลือหลอมเหลวและสุญญากาศ และยังสามารถป้องกันได้ด้วยวิธีการเคลือบหรือบรรจุภัณฑ์ อุณหภูมิความร้อนเป็นหนึ่งในตัวแปรทางเทคโนโลยีที่สำคัญของกระบวนการบำบัดความร้อน เลือกและควบคุมอุณหภูมิความร้อน และเป็นเรื่องที่รับประกันคุณภาพการรักษาความร้อน อุณหภูมิการให้ความร้อนแตกต่างกันและแตกต่างกับวัสดุโลหะที่ผ่านกระบวนการและวัตถุประสงค์ของการรักษาความร้อน แต่โดยทั่วไปแล้วจะต้องให้ความร้อนมากกว่าอุณหภูมิการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้ได้โครงสร้างจุลภาคที่มีอุณหภูมิสูง นอกจากนี้ การเปลี่ยนรูปจะใช้เวลาช่วงหนึ่ง ดังนั้นเมื่อพื้นผิวของชิ้นงานโลหะถึงอุณหภูมิความร้อนที่ต้องการ จะต้องเก็บไว้ที่อุณหภูมินี้เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อให้อุณหภูมิภายในและภายนอกสอดคล้องกันและทำให้สมบูรณ์ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจุลภาค ช่วงเวลานี้เรียกว่าเวลาถือครอง เมื่อใช้การให้ความร้อนความหนาแน่นพลังงานสูงและความร้อนที่พื้นผิวในการจัดการ อัตราการให้ความร้อนจะเร็วมาก และโดยทั่วไปจะไม่มีเวลาแช่ และเวลาแช่ของการบำบัดด้วยเคมีความร้อนมักจะนานขึ้น
การทำความเย็นยังเป็นขั้นตอนที่ขาดไม่ได้ในกระบวนการบำบัดความร้อน วิธีการระบายความร้อนจะแตกต่างกันเนื่องจากกระบวนการที่แตกต่างกัน ส่วนใหญ่จะควบคุมอัตราการทำความเย็น ความเร็วในการทำให้เย็นตัวโดยทั่วไปจะช้าที่สุด ความเร็วในการทำให้เย็นตัวเป็นปกติเร็วมาก และความเร็วในการดับความเย็นจะเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม มีข้อกำหนดที่แตกต่างกันเนื่องจากประเภทเหล็กที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น เหล็กแข็งเปล่าสามารถชุบแข็งได้ที่อัตราการเย็นตัวเท่ากับการทำให้เป็นมาตรฐาน
