Процес термічної обробки, як правило, включає три процеси нагрівання, консервації та охолодження тепла, а іноді і процеси нагрівання та охолодження. Ці процеси пов'язані один з одним і не можуть бути перервані. Опалення є одним з важливих процесів термічної обробки. Є багато методів нагрівання для термічної обробки металів. Найперше використання деревного вугілля та вугілля як джерел тепла призвело до використання рідкого та газоподібного палива. Застосування електроенергії дозволяє контролювати нагрівання легко і не забруднювати навколишнє середовище. Ці джерела тепла можуть використовуватися для прямого нагрівання, а також для непрямого нагрівання через розплавні солі або метали, а також плаваючі частинки.
Коли термічна обробка металу нагрівається, оброблювана деталь піддається впливу повітря, а окислення часто відбувається (наприклад, зменшується вміст вуглецю на поверхні сталевої деталі), що негативно впливає на поверхневі властивості теплоносія, оброблені деталі. Таким чином, метали, як правило, слід нагрівати в контрольованих атмосферах або в захисних середовищах, у розплавлених солях та у вакуумі, а також захищатись покриттями або методами пакування.