对于钢表面的热处理，可以分为两类：表面淬火与化学热处理。前者是只改变工件表面组织而不改变表面化学成分的热处理方式，它会将钢表面层淬透到一定深度，但心部仍保持未淬火前的状态，主要是用火焰加热、感应加热、电接触加热、激光加热等表面淬火的方法；后者是既改变表面化学成分又改变表面组织的热处理方式，将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入工件的表层，这种方式能更有效改变零件表面的使用性能。

其中，化学热处理的原理可以分为三个过程来讲，分别是：分解——首先在气氛中产生活性原子；吸收——工件表面吸收活性原子；扩散——表面吸收活性原子产生浓度差，向中心迁移，经过一段时间后形成一定厚度的扩散层。

除此之外，现在已经发展出了更多新的关于钢的热处理技术，比如形变热处理，亚温热处理，激光热处理，真空热处理等。