碳氮共滲處理是在820～860℃溫度下，利用滲劑分解出的活性碳原子和氮原子，同時滲入工件表面的過程，共滲時間在1～3h，因此碳氮共滲具有滲碳和滲氮的雙重作用，共滲時間與滲層厚度、溫度和所用介質有關，共滲層的碳氮含量取決于共滲溫度。

碳氮共滲處理的共滲溫度提高則碳含量提高，氮含量降低；共滲溫度降低則碳含量降低，氮含量提高，共滲層中碳含量在0.7%～1.0%，氮含量在0. 15%～0.5%，多用于低碳鋼、中碳鋼和合金鋼等，滲劑有固體、氣體和鹽浴三種。碳氮共滲后進行淬火+低溫回火處理，回火后的表層組織為含氮馬氏體+殘余奧氏體+少量碳氮化合物，心部為低碳馬氏體或中碳回火馬氏體。

經過碳氮共滲處理，在確保工件內部高韌性的前提下，提高了表面硬度、耐磨性和疲勞強度，同時氮降低了奧氏體的形成溫度，故工件可在較低的溫度下實現共滲；且工件共滲后可直接淬火、不易出現過熱，工件的變形小；提高滲層的淬透性，可在緩和的介質中淬火處理；滲速快，作業周期短。

與其相比，滲碳后的鋼鐵零件表面獲得了0. 8%以上的含碳量，滲碳溫度在900～940℃，滲碳時間一般在3～6h左右，采用煤油作滲劑，同時添加甲醇為稀釋劑，可使滲碳零件心部有一定的強度和韌性的前提下，工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度等得到提高，從而獲得優良的綜合力學性能。