Ko se kovina segreje, je obdelovanec izpostavljen zraku in pogosto se pojavi oksidacija in dekarburizacija (to je, da se vsebnost ogljika na površini jeklenega dela zmanjša), kar zelo negativno vpliva na površinske lastnosti delov po toplotni obdelavi. Zato je treba kovine običajno segreti v nadzorovani atmosferi ali zaščitni atmosferi, v staljeni soli in v vakuumu. Zaščitno ogrevanje se lahko izvede tudi z metodami prevleke ali embalaže.
Temperatura ogrevanja je eden od pomembnih procesnih parametrov procesa toplotne obdelave. Izbira in nadzor temperature ogrevanja sta glavni problemi za zagotavljanje kakovosti toplotne obdelave. Temperatura ogrevanja se razlikuje glede na kovinski material, ki se predela, in namen toplotne obdelave, vendar se na splošno segreje do nad temperaturo fazne transformacije, da dobimo visokotemperaturno strukturo. Poleg tega je za preoblikovanje potrebna določena količina časa, tako da, ko površina kovinskega obdelovanca doseže potrebno ogrevalno temperaturo, jo je treba vzdrževati pri tej temperaturi za določeno časovno obdobje, da se notranje in zunanje temperature dosledijo in da je mikrostrukturna transformacija dokončana. To obdobje se imenuje čas zadrževanja.
