整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，以改变其整体力学功能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

退火是将工件加热到适当温度，依据资料和工件尺寸选用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，目的是使金属内部安排到达或接近平衡状况，取得良好的工艺功能和运用功能，或许为进一步淬火作安排预备。

正火是将工件加热到适合的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只能得到的安排更细，常用于改善低碳资料的切削功能，也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。

淬火是将工件加热保温后，在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行长期的保温，再进行冷却，这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切，常常合作运用。

“四把火”随着加热温度和冷却办法的不同，又演变出不同的热处理工艺。为了取得相当的强度和耐性，把淬火和高温回火结合起来的工艺，称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下坚持较长期，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。

把压力加工形变与热处理有用而紧密地结合起来进行，使工件取得很好的强度、耐性合作的办法称为形变热处理；在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理，它不但能使工件不氧化，不脱碳，坚持处理后工件表面光洁，增加工件的功能，还可以通入渗剂进行化学热处理。