自回火是金屬材料熱處理中的一個重要概念，主要描述材料在常溫下自發進行的回火過程。這種過程通常套用於尺寸較大的工件，例如在表面層淬火後，中部仍然保持600-700度的餘溫，這部分餘溫傳遞到淬完火的表面層，就形成了一個自回火過程。
自回火淬火是一種特殊的淬火工藝，涉及將工件全部加熱，但在淬火時僅將需要淬硬的部分浸入淬火液中冷卻。待到未浸入部分火色消失的瞬間，立即取出在空氣中冷卻。這樣，淬硬部分可以利用未淬硬部分的餘熱進行適當的回火。回火溫度根據淬硬部分的回火顏色來確定。達到回火溫度後，整個工件再次投入淬火液中冷卻，以終止自回火的繼續進行。