熱處理是工模具制造過程中不可或缺的加工工藝之一。金屬材料與熱處理的關系非常密切。熱處理的好壞對模具的質量和成本往往有重大影響，因此工模具材料生產者、工模具設計者、制造者以及模具使用者都非常重視。通常所說的工模具鋼熱處理主要是指具體工件的熱處理，工模具零件熱處理是在制造廠或熱處理專業廠完成的，其特別是小批量或單件生產，工藝多樣復雜，設備精良。熱處理一般分預先熱處理和最終熱處理兩大類。給予鋼或零件最終性能的熱處理稱最終熱處理，如淬火回火等；為最終熱處理作組織、性能及為機加工做準備的稱預先熱處理，如退火、正火等。但調質處理即淬火加溫回火的方法，即可以作預先熱處理，有時也可以作最終熱處理。

熱處理一般可以歸納為三個步驟：加熱到適當的溫度；在該溫度保溫一定的時間；以適當的速度進行冷卻。在保溫、冷卻過程中，完成相變或擴散、溶解、相變，改變了鋼鐵材料內部的組織結構，進而達到需要的性能。

熱處理過程中有以下幾個基本因素：用適當的加熱溫度達到相變點或某一適當溶解度以上；控制加熱速度，緩慢加熱或快速加熱；以適當的冷卻速度進入或避開某一溫度范圍，如臨界區域（奧氏體等溫轉變圖鼻部），危險區域（Ms點以下）。通過這些因素的不同組織，就可以實現各種熱處理工藝操作。