時效熱處理指金屬或合金工件（如低碳鋼等）經固溶處理，從高溫淬火或經過一定程度的冷加工變形后，在較高的溫度放置或室溫保持其性能，形狀，尺寸隨時間而變化的熱處理工藝。一般地講，經過時效，硬度和強度有所增加，塑性韌性和內應力則有所降低。 含碳較高的鋼，淬火后立即獲得很高的硬度，但其塑性變得很低。而鋁合金淬火后，強度或硬度并不立即達到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。經相當長時間（例如4~6晝夜）的室溫放置后，這種淬火合金的強度與硬度顯著提高，而塑性則有所下降。這種淬火合金的強度和硬度隨時間而發生顯著變化的現象，叫做時效。室溫下進行的時效叫自然時效，在一定溫度下進行的時效叫人工時效。時效處理是把材料有意識地在室溫或較高溫度存放較長時間，使之產生時效工藝。