Kad se metal zagrijava, radni komad je izložen zraku, a često se javljaju oksidacija i dekarburizacija (to jest, smanjen je sadržaj ugljika na površini čeličnog dijela), što ima vrlo negativan utjecaj na svojstva površinskih dijelova nakon toplinske obrade. Stoga se metale obično treba zagrijavati u kontroliranoj atmosferi ili zaštitnoj atmosferi, u rastopljenoj soli i u vakuumu. Zaštitno grijanje također se može provesti metodama oblaganja ili pakiranja.
Temperatura grijanja jedan je od važnih procesnih parametara postupka toplinske obrade. Odabir i kontrola temperature grijanja glavna su pitanja kako bi se osigurala kvaliteta toplinske obrade. Temperatura zagrijavanja varira od obrade metalnog materijala i svrhe toplinske obrade, ali se općenito zagrijava na iznad temperature transformacije faze kako bi se dobila struktura visoke temperature. Osim toga, transformacija zahtijeva određenu količinu vremena, pa kada površina metalnog obrada dosegne potrebnu temperaturu grijanja, mora se održavati na ovoj temperaturi u određenom vremenskom razdoblju kako bi se unutarnje i vanjske temperature konzistentne, a transformacija mikrostrukture dovršila. To se razdoblje naziva vrijeme zadržavanja.
