退火包括将金属加热到特定温度，然后以产生精细微结构的速率冷却，或者完全或部分地分离成分。冷却速度通常很慢。退火最常用于软化金属以进行冷加工，改善机械加工性或增强导电性等性能。
在铁合金中，退火通常通过加热金属超过上临界温度然后非常缓慢地冷却来完成，导致珠光体的形成。在纯金属和许多不能热处理的合金中，退火用于去除由冷加工引起的硬度。将金属加热到可发生再结晶的温度，从而修复由塑性变形引起的缺陷。在这些金属中，冷却速度通常几乎没有影响。大多数可热处理的非铁合金也经过退火处理，以减轻冷加工的硬度。这些可以缓慢冷却以使组分完全沉淀并产生精细的微观结构。
铁合金通常是“完全退火”或“工艺退火”。完全退火需要非常缓慢的冷却速率，以形成粗珠光体。在工艺退火中，冷却速度可能更快;最多，包括规范化。工艺退火的主要目标是产生均匀的微观结构。非铁合金通常经受各种退火技术，包括“再结晶退火”，“部分退火”，“完全退火”和“最终退火”。并非所有退火技术都涉及重结晶，例如应力消除。
