向鋼的表面同時滲入碳和氮的化學熱處理方法稱為碳氮共滲，習慣上又將碳氮共滲稱為氰化。目前廣泛應用的是高溫（790-920℃）氣體碳氮共滲和低溫（520-580℃）氣體碳氮共滲。

與滲碳和滲氮相比，碳氮共滲熱處理在工藝和滲層性能兩方面均有其獨特之處。高溫氣體碳氮共滲以滲碳為主，其主要目的是提高鋼的強度、耐磨性和疲勞強度；低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。滲氮處理能得到高硬度表面，因而具有高的耐磨性，但缺點是滲氮時間太長，高硬度擴散層很淺，次層硬度下降太快，導致工件不能承受大的工作負荷。滲碳處理時，高硬度表層較深，次層硬度下降緩慢，能承受大的負荷，但缺點是滲碳溫度高、時間長，變形大，且耐磨性和接觸疲勞性能較低。碳氮共滲兼有兩者的優點：（1）氮降低了A1溫度，所以碳氮共滲溫度較低，工件不易過熱，滲后可直接淬火，變形較?。唬?）滲入速度較快，可大大縮短工藝周期；（3）表層硬度較高，滲層較深，硬度、耐磨性和疲勞強度較高，且承載能力比滲氮時大大提高。碳氮共滲熱處理并淬火、回火后的組織為含氮馬氏體、碳氮化合物和殘余奧氏體。深0.6～1.0mm的碳氮共滲層的強度、耐磨性與深1.0～1.5mm的滲碳層相當。

此外，氮的加入提高了過冷奧氏體的穩定性，故滲層淬透性較高。因此，碳氮共滲熱處理正取代薄層滲碳，應用越來越廣泛。