淬火工艺有多种方式，包括单介质淬火和双介质淬火。单介质淬火如水淬或油淬，操作简便，便于机械化，广泛应用，但存在不足。水淬可能导致工件应力大，易变形开裂，而油淬冷却速度慢，大型工件不易淬透。
双介质淬火则通过先在强冷介质（如水）快速冷却到300℃左右，再转至弱冷介质（如油）中缓冷，如先水后油，可以有效降低内应力，减少变形。但掌握双液转换时机是个挑战，过早可能导致硬度不足，过迟则易淬裂。为此，分级淬火法应运而生。分级淬火在低温盐浴或碱浴中进行，停留特定时间，使内外温度均匀，降低应力，减小开裂风险。传统上分级温度高于Ms点，但实践证明，略低于Ms点进行分级效果更佳，如160℃的碱浴淬火对高碳钢模具来说，既硬又抗变形，应用广泛。
等温淬火则在特定温度的盐浴中进行，保持工件在贝氏体区的下部停留，直到贝氏体转变完全，然后空冷。此方法适用于中碳钢以上，旨在获得下贝氏体，提升其力学性能。低碳钢一般不采用等温淬火，以保持其良好的塑性和韧性。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体1化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。