Obróbka cieplna – ogólna nazwa dla obróbek materiałów metalowych polegających na odpowiednim nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną szybkością, w celu zmiany własności stopu w stanie stałym.

Stosowane metody to:
- hartowanie i odpuszczanie
- przesycanie i starzenie
- wyżarzanie