退火是一種金屬熱處理工藝，主要目的是降低硬度、改善切削加工性、降低殘餘應力、穩定尺寸、減少變形與裂紋傾向、細化晶粒、調整組織、消除組織缺陷以及均勻材料組織和成分，從而改善材料性能或為以後的熱處理做組織準備。退火方法包括以下幾種：
完全退火。將金屬加熱到一定溫度（通常是Ac3以上），保持足夠時間後，以緩慢冷卻的方式冷卻。這種方法主要用於中碳結構鋼及低、中碳合金結構鋼。
球化退火。將金屬加熱到Ac3以上20~30℃，保溫一段時間後，以不大於50℃/h的冷卻速度隨爐冷卻，以獲得球狀珠光體組織。這種方法適用於共析鋼及過共析鋼，如碳素工具鋼、合金刃具鋼、軸承鋼等。
去應力退火。將金屬加熱到低於Acl的溫度（通常在500~650℃之間），保溫後慢慢冷卻。這種方法用於消除鍛造、鑄造、焊接以及切削加工後工件中的內應力。
此外，還有其他類型的退火方法，如等溫退火和不完全退火。等溫退火是將鋼加熱到高於Ac3（或Ac1）的溫度，保溫一段時間後，較快冷卻到珠光體區的某一溫度，並等溫保持，使奧氏體轉變為珠光體，然後空冷至室溫。不完全退火適用於特定類型的鋼，如部分合金鋼和某些特殊類型的鋼。
退火的最高加熱溫度（退火溫度）的選擇通常基於合金系的相圖，例如碳素鋼以鐵碳平衡圖為基礎。退火工藝的選擇取決於工件的材質和所需的退火目的。