對金屬工件進行各種金屬熱處理的工業爐的統稱。溫度一般較加熱爐為低。熱處理爐可以採用各種加熱爐的爐型，但要求較嚴格地控制爐溫和爐內氣氛等。熱處理爐大多使用氣體燃料加熱，為瞭準確控制爐溫，有的熱處理爐用電加熱。現代的熱處理(特別是化學熱處理)工藝日趨複雜，熱處理爐的形式也很多。對於連續的熱處理流程，須配備合適的連續熱處理爐；對於週期工作的熱處理工藝，要採用強制迴圈的控制氣氛以及使爐子的操作機械化和自動化。冶金廠常用下列幾種熱處理爐。
罩式爐 被加熱物在罩內加熱的一種周期性工作的熱處理爐。主要用於薄板垛或鋼卷的退火處理，罩式爐通常由外罩、內罩和爐臺組成。被加熱物放置在內罩(馬弗罩)內，在內罩與外罩之間供熱。一般往內罩裡通入控制氣氛。加熱、保溫、緩冷過程完成後，吊走外罩，板垛或鋼卷便在內罩內冷卻；待冷卻到給定溫度後，去掉內罩，板材或鋼卷在空氣中冷卻，然後卸料。圖1是處理薄板垛的罩式退火爐，燒嘴安設在爐臺上。處理冷軋鋼卷的罩式爐有單垛式和多垛式兩種，多垛式可在一座長方形爐臺上放2～8垛鋼卷，每垛分別扣上單獨的圓形內罩。在內罩下部安裝有循環風扇，用以加強控制氣氛與促進鋼卷間的對流傳熱。
輥底式爐 用爐內輥道運送熱處理材，沿爐子整個長度每隔一定距離安裝一根輥子，物料在輥子上運行，在輥子上面和下面的爐膛都可佈置燒嘴供熱（圖2）。輥子有環輥（帶有盤形輥環）和平輥二種，前者隻能用於加熱板材，後者可用於加熱板材、型鋼、管材和棒材。輥子外層輥套的材質通常為耐熱鋼，有的也用碳化矽。溫度高的爐子(1000～1150℃)采用水冷軸並帶絕熱內襯的耐熱鋼爐輥，或全水冷的爐輥。為瞭防止爐輥彎曲，在高溫下工作的輥子必須不停地旋轉；當爐子空燒或不出料時，也要用低速以每分鐘0.5～1.5周的轉速擺動或旋轉。輥底式爐因物料兩面受熱，加熱較快、較均勻，廣泛應用於常化、退火、淬火、回火等熱處理工藝。
鏈式爐 一種輸送帶式的熱處理爐，以鏈條作為輸送帶運送工件。用於薄板坯軋制前加熱和薄板常化處理的鏈式爐，鏈條一般設在爐子下面的溝槽內，鏈節之間裝有用耐熱鋼或耐熱鑄鐵制造的“爐爪”，上面放置薄板坯或薄板。通常可將鋼材加熱到900℃，爐長不超過25米。在有色金屬加工、機械、搪瓷等工業中，也常用鏈式爐進行各種工件的熱處理和鑄型幹燥等。有的鏈式爐的鏈條裝在爐子的上面或側面，通過縫隙把吊鉤或吊桿伸入爐內，以懸掛工件。有的低溫熱處理爐把鏈條裝在爐內，工件直接放在鏈條上加熱。
牽引式熱處理爐 廣泛應用於冷軋帶鋼的鍍錫、鍍鋅和矽鋼、不銹鋼的展開連續熱處理，近年來還用於深沖鋼帶的退火。牽引式爐大致分臥式和立式兩種。臥式有單程的（直通臥式爐）和多程的（折疊式爐）；立式也有單程的（立式爐）和多程的（塔式爐）。牽引式熱處理爐比罩式爐具有建設周期短、占地少、產品質量好(平整、均勻)、自動化程度高的優點，但設備復雜。塔式爐牽引帶鋼的速度可高達每秒鐘10米，多用輻射管或電熱體加熱，可通控制氣氛，處理溫度為700～950℃。
鋼絲鉛淬火爐 從英文patenting又音譯為“焙鈍”爐，是牽引式熱處理爐的一種，用於鋼絲在鉛槽中等溫淬火前的加熱。加熱溫度為870～940℃。爐子有馬弗式、明火式和電直接加熱式三種。
此外，井式爐常用於長大工件和車輪、輪箍等的熱處理。浴爐廣泛應用於需要均勻、快速加熱並防止氧化脫碳小件機件的熱處理。