热处理是将材料加热到一定的温度，保温一定的时间后，以一定的速率降温到室温或更低，从而达到改善材料组织结构获得性能优异的材料，一般是指对金属材料特别是钢材的处理。常用的分类方法是以下四种（“四把火”）：正火、退火、回火和淬火（淬火和高温回火两个过程通常称为调质）。然而在如德国的西方国家，正火（德文：Normalglühen）只是退火（德文：Glühen）的一个子类。
工业生产中，热处理可以视为一系列的用来改变材料的物理性质，偶尔也用来改变材料的化学性质冶金工程步骤。热处理在冶金学方面有非常普及的应用，但是陶瓷、玻璃材料的生产过程中也常有热处理程序的出现。热处理用升高或冷却的方式进行，通常涉及极端的温度，以期改变材料的硬度、韧性等一系列性质。
随着热处理技术的进步，热处理的定义可以改写成透过温度的控制与冷却速率的调整，来改变材料的特性。比如说目前的深冷技术（或称深冷处理），便是将钢材在淬火后冷却到...
