回火處理，為冶煉鋼鐵的一種技法，是指將經過淬火硬化或正常化處理之后的鋼材在浸置于一低于臨界溫度一段時間后，以一定的速率冷卻下來，以增加材料的韌性的一種處理方法。根據冶金原理，將經過淬火及正常化處理再放回中溫浸置（時效）一段時間，可促使一部分碳化物析出，同時有可消除一部分因急速冷卻造成的殘留應力，因此可提高材料的韌性與柔性。

回火處理之效果決定于回火溫度、時間即在冷卻速率等因素。隨著回火溫度的提高材料之強度與硬度跟著降低，然而材料之延展性卻跟著提高。 

回火脆化現象

材料之耐沖性在300℃回火附近會有一顯著降低現象，此現象稱之為回火脆性。由于碳原子或合金元素之析出與時間有正比的關系，隨著回火時間的延長，材料之硬度會隨著降低。由于回火的溫度是低于相變化之臨界點，材料之強度不會與冷卻速率有關。然而由于回火脆化的原因，若材料在經過375~575℃間之冷卻速率太慢，容易有脆化的現象。若在300℃附近回火，亦有脆化的現象，這是由于不利之板狀碳化物析出所造成的，這一點是在做回火處理時必須注意的。