鋼的化學熱處理是在一定溫度下，在不同的活性介質中，向鋼的表面滲入適當的元素，同時向鋼內部深處擴散，以獲得預期的組織和性能為目的的熱處理過程，其滲層的性質與化學成分相同的鋼的性質類似。

化學熱處理與一般的熱處理的區別在于：它通過改變鋼表面的化學成分和組織，達到改善表面性能的目的，使得同一材料制作的零件，在表面和心部具有顯著不同的二種性質。而表面淬火則是表里同一化學成分，只是表里的組織不同。因此，可以說要在同一鍛件的表面和心部要求具備不同的成分和性能時，采用化學熱處理則是十分有效方法。

根據所滲入的元素，可把鋼的化學熱處理分為下列幾種類型：

1.以碳作為滲入元素的滲碳處理；

2.以氮作為滲入元素的滲氮處理；

3.以碳、氮元素同時滲入的碳氮共滲處理；

4.以金屬元素-鋁、硅、磷等作為滲入元素的滲金屬處理。

滲碳、滲氮、碳氮共滲是以表面強化為主的化學熱處理，目的是提高鋼的表面硬度、耐磨性和疲勞強度。其中滲氮還可以同時起到提高表面熱硬性，耐蝕性和抗膠合性能。鍛件的化學熱處理，主要是這幾種化學熱處理，至于滲金屬熱處理在鍛件上很少應用。