نکات مهم عملیات حرارتیگرم کردن و سرد کردن زمانبندی شده ی فلزات، سرامیک‌ها و آلیاژها را به منظور بدست آوردن خواص مکانیکی و فیزیکی مطلوب، عملیات حرارتی می‌نامند. عملیات حرارتی برای تغییر خواص فیزیکی، شیمیایی، مکانیکی و به ویژه متالورژیکی مواد استفاده میشود. عملیات حرارتی برای مواد غیرفلزی مانند شیشه‌ها و شیشه-سرامیک‌ها نیز بکار می‌رود.
فولاد و عملیات حرارتیاصطلاح فولاد یا پولاد برای آلیاژهای آهن که بین ۰٫۰۰۲ درصد تا ۲٫۱ درصد وزن خود کربن دارند بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن، عناصر آلیاژی و عملیات حرارتی قابل کنترل است. برای ساختن فولاد، دو روش عمده وجود دارد. روش اول استفاده از آهن اسفنجی و کوره‌های قوس الکتریکی برای ذوب آهن اسفنجی و سپس آلیاژسازی است.
نرماله‌کردن (متالورژی)نرماله کردن (به انگلیسی: Normalizing) یا نرمالینگ نوعی عملیات حرارتی است.این فرآیند شامل آستنیته کردن فولاد و سرد کردن آن در هوا به منظور ایجاد ساختار یکنواخت و ریزدانه فریت_پرلیت در فولاد می باشد.
تابکاریدرجه سختی فولاد را می‌توان با عملیات حرارتی تغییر داد. همهٔ فولادها سخت هستند ولی بعضی از آنها سخت‌تر از بقیه هستند. عملیات حرارتی فولادها عبارتند از: سختکاری و باز پخت.