將金屬工件放入含有某種活性原子的化學介質中，通過加熱使介質中的原子擴散滲入工件一定深度的表層，改變其化學成分和組織并獲得與心部不同性能的熱處理工藝叫做化學熱處理。和表面淬火不同，化學熱處理后的工件表面不僅有組織的變化，而且也有化學成分的變化。可以說，鋼的化學熱處理就是改變鋼的表層化學成分和性能的一種熱處理工藝。

化學熱處理后的鋼件表面可以獲得比表面淬火更高的硬度、耐磨性和疲勞強度，心部在具有良好的塑性和韌性的同時，還可獲得較高的強度。通過適當的化學熱處理還可使鋼件表層具有減摩、耐腐蝕等特殊性能。因此，化學熱處理工藝已獲得越來越廣泛的應用?；瘜W熱處理種類很多，根據滲入元素的不同，可分為滲碳、滲氮（氮化）、碳氮共滲、多元共滲、滲硼、滲金屬等。