熱處理是將金屬材料加熱到一定的溫度，保溫一定的時(shí)間后，以一定的速率降溫到常溫或更低，從而達(dá)到改善材料組織結(jié)構(gòu)獲得性能優(yōu)異的材料，一般是指對(duì)金屬材料特別是鋼材的處理。

常用的分類(lèi)方法是以下四種（“四把火”）：正火（在臺(tái)灣稱(chēng)為正?；⑼嘶?、回火和淬火（淬火和高溫回火兩個(gè)過(guò)程通常稱(chēng)為調(diào)質(zhì)）。然而在如德國(guó)的西方國(guó)家，正火只是退火的一個(gè)子類(lèi)。

工業(yè)生產(chǎn)中，熱處理可以視為一系列的用來(lái)改變材料的物理性質(zhì)，偶爾也用來(lái)改變材料的化學(xué)性質(zhì)冶金工程步驟。熱處理在冶金學(xué)方面有非常普及的應(yīng)用，但是是陶瓷、玻璃材料的生產(chǎn)過(guò)程中也常有熱處理程序的出現(xiàn)。熱處理用升高或冷卻的方式進(jìn)行，通常涉及極端的溫度，以期改變材料的硬度、韌性等一系列性質(zhì)。

隨著熱處理技術(shù)的進(jìn)步，熱處理可以改成透過(guò)溫度的控制與冷卻速率的調(diào)整，來(lái)改變材料的特性。比如說(shuō)深冷技術(shù)（或稱(chēng)深冷處理），便是將鋼材在淬火后冷卻到零下七八十度到一百多度的熱處理技術(shù)。