球化退火的主要目的是：
降低鋼的硬度，從而改善其切削加工性能，提高材料的可加工性，這在進行切削加工時尤其重要，因為球化組織比片狀組織具有更好的塑性和韌性，可以延長刀具的使用壽命。
改善材料的組織結構，通過使鋼中的碳化物變為球狀，從而提高材料的塑性和韌性，這種結構有利於減少淬火時的變形和開裂。
為後續的熱處理（如淬火）做準備，通過改善材料的組織和降低硬度，球化退火為提高工件的整體性能和質量奠定了基礎。
此外，球化退火還適用於特定的鋼種，如共析鋼、過共析鋼以及某些高碳工具鋼和軸承鋼，這些鋼種通過球化退火可以獲得更好的機械性能和加工性能。