退火是生產中常用的預備熱處理工藝。大部分機器零件及工、模具的毛坯經退火後，可消除鑄、鍛及焊件的內應力與成分的組織不均勻性；能改善和調整鋼的力學性能，為下道工序作好組織準備。
對性能要求不高、不太重要的零件及一些普通鑄件、焊件，退火可作為最終熱處理。
鋼的退火是把鋼加熱到適當溫度，保溫一定時間，然後緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織的熱處理工藝。 退火的目的在於均勻化學成分、改善機械性能及工藝性能、消除或減少內應力並為零件最終熱處理作好組織準備。
鋼的退火工藝種類頗多，按加熱溫度可分為兩大類：一類是在臨界溫度（Ac3或Ac1）以上的退火，也稱為相變重結晶退火。包括完全退火、不完全退火、等溫退火、球化退火和擴散退火等；另一類是在臨界溫度（Ac1）以下的退火，也稱低溫退火。
包括再結晶退火、去應力和去氫退火等。按冷卻方式可分為連續冷卻退火及等溫退火等。
鋼的淬火與回火
鋼的淬火與回火是熱處理工藝中很重要的、應用非常廣泛的工序。淬火能顯著提高鋼的強度和硬度。
如果再配以不同溫度的回火，即可消除（或減輕）淬火內應力，又能得到強度、硬度和韌性的配合，滿足不同的要求。 所以，淬火和回火是密不可分的兩道熱處理工藝。
鋼的淬火
淬火是將鋼加熱到臨界點以上，保溫後以大於臨界冷卻速度（Vc）冷卻，以得到馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝。
鋼的回火
回火是將淬火鋼加熱至A1點以下某一溫度保溫一定時間後，以適當方式冷到室溫的熱處理工藝。 它是緊接淬火的下道熱處理工序，同時決定了鋼在使用狀態下的組織和性能，關係著工件的使用壽命，故是關鍵工序。
回火的主要目的是減少或消除淬火應力；保證相應的組織轉變，使工件尺寸和性能穩定；提高鋼的熱性和塑性，選擇不同的回火溫度，獲得硬度、強度、塑性或韌性的適當配合，以滿足不同工件的性能要求。
正火和退火區別
正火和退火主要有四個區別：
(1)正火的溫度較高,退火的溫度較低。
(2)正火的冷卻速度比退火的冷卻速度快。
(3)使用效果不同，在滲碳處理以後，正火能消除網狀滲碳體，退火則不能。對含碳量在0．25X以下的， 正火後可提高硬度，改善切削加工性能，退火卻做不到。
(4)正火的周期短，操作方便；退火的周期長，操作較麻煩(指需要控制一定的冷卻速度)。