⑴ Површинско каљење:
Да ли се површина челика брзо загрева до критичне температуре, али топлота није имала времена да се прошири до језгра пре брзог хлађења, тако да се површински слој може угасити у мартензитно ткиво, а језгро није прошло кроз фазну трансформацију, што остварује површинско очвршћавање и непромењено језгро. Погодно за средње угљенични челик.

⑵ Хемијска термичка обрада:
Односи се на атоме хемијског елемента, са способношћу атомске дифузије на високој температури, која продире у површински слој радног предмета, мењајући хемијски састав и структуру површинског слоја радног предмета, како би се постигао површински слој челика са специфичним захтевима организације и извођења процеса термичке обраде. Према врсти инфилтрационих елемената, хемијска термичка обрада може се поделити на цементизацију, нитрирање, цијанизацију и инфилтрацију метала.
Карбуризација: Карбуризација је процес којим атоми угљеника продиру у површински слој челика. Такође служи за израду радног предмета од нискоугљеничног челика са површинским слојем од високоугљеничног челика, а затим након каљења и отпуштања на ниској температури, тако да површински слој радног предмета има високу тврдоћу и отпорност на хабање, а средњи део радног предмета и даље задржава жилавост и пластичност нискоугљеничног челика.
Нитрирање, или нитрирање, је процес којим површински слој челика продире у атоме азота. Циљ је побољшање тврдоће и отпорности на хабање површинског слоја и побољшање чврстоће на замор и отпорности на корозију. Тренутно се у производњи користи метода гасног нитрирања.
Цијанидација, позната и као карбонитрирање, је истовремена инфилтрација атома угљеника и азота у челик. То даје површини челика карактеристике наугљеничавања и нитрирања.
Пенетрација метала: односи се на продирање атома метала у површински слој челика. Њено је сврха легирања површинског слоја челика, како би површина радног предмета имала одређене карактеристике легираног челика, посебне карактеристике челика, као што су отпорност на топлоту, отпорност на хабање, отпорност на оксидацију, отпорност на корозију итд. Најчешће се користи у производњи алуминијума, хромирања, боровања, силицијума и тако даље.