將鋼加熱至一定溫度（亞共析鋼為A_c3+30~50℃；過共析鋼為A_c1+30~50℃），然后急劇冷卻下來，阻止奧氏體向珠光體轉變，使其轉變為具有高硬度的馬氏體組織，這種熱處理操作就稱為淬火。淬火時，鋼中的奧氏體急劇冷卻，這時溶于奧氏體中的碳和合金元素，來不及擴散，形成過飽和的a固溶體，即馬氏體。

一般淬火為了達到以下目的：

（１）增加工件的硬度及耐磨性。如各種工具、滲碳零件以及要求表面耐磨的零件（齒輪、軋輥等），都必須用淬火然后低溫回火以提高其硬度與耐磨性。

（２）為隨后的回火獲得一定力學性能而進行淬火，如各種彈簧及調質工件。它們的淬火，并不是為了提高硬度，二是為了在以后的回火中獲得一定的硬度、彈性和韌性等綜合力學性能的組織。

（３）為了改變鋼的某些物理及化學性質，如磁鋼（提高磁導率）及不銹鋼（得到均勻的單相固溶體）的淬火，就是如此。