Varmebehandlingsprocessen omfatter generelt tre opvarmningsprocesser, varmebehandling og afkøling, og nogle gange kun varme- og køleprocesser. Disse processer er forbundet med hinanden og kan ikke afbrydes. Opvarmning er en af de vigtige processer for varmebehandling. Der er mange opvarmningsmetoder til varmebehandling af metal. Den tidligste anvendelse af kul og kul som varmekilder førte til anvendelse af flydende og gasformige brændstoffer. Anvendelsen af elektricitet gør opvarmning nem at styre og ingen miljøforurening. Disse varmekilder kan anvendes til direkte opvarmning såvel som til indirekte opvarmning via smeltede salte eller metaller samt flydende partikler.
Når metalvarmeanlægget opvarmes, udsættes emnet for luft, og oxidation og decarburisering forekommer ofte (dvs. kulstofindholdet på ståldelens overflade er reduceret), hvilket har en negativ indvirkning på overfladeegenskaberne af varme- behandlede dele. Metaller bør således opvarmes i kontrolleret atmosfære eller beskyttende atmosfærer, i smeltede salte og i vakuum, men også beskyttet af belægninger eller emballeringsmetoder.