Нагревание до определенного диапазона температур может привести к получению более чистого и твердого металла. Термическая обработка часто создает более прочные металлы. Однако некоторые процессы могут сделать металл слабее.

Повышение температуры металла увеличивает площадь его поверхности, объем и длину. Поэтому термическая обработка расширяет металл (терморасширение). Степень расширения будет зависеть от типа используемого металла.

Каждый стальной материал имеет верхний и нижний пределы ударной вязкости. Температура, при которой падает ударная вязкость стали, называется «температурой перехода от пластичности к хрупкости». Эта температура обычно составляет около 75°C для 0,01% углеродистой стали. Эта температура различается для различных стальных материалов.