我们呼吸的空气中含有许多可在适当条件下与金属反应的元素，在我们的大气中含有大量的水分，氧气，二氧化碳和氢气；每种都可以用不同的金属做出不同程度的反应。虽然这些反应中的许多反应在室温下仅发生很小程度，但它们通常在存在热量的情况下大大加速。考虑一个保持在热源上的抛光金属的例子，当大气中的元素与铁水反应时，它最终会变成蓝色或黑色。
  
  在大多数情况下，热处理器试图在热处理期间更小化这些反应的程度，该反应引起金属表面性质的变化，这可能导致热处理的组分具有比其余组分更软（或更硬）的“皮肤”；为了使这些不希望的反应更小化，必须从热处理环境中除去反应元素的来源空气。
  
  有时，这是通过用非反应性气氛如氮气，氩气或其他气体混合物代替热处理室中的空气来完成的。这通常被称为受控气氛热处理。另一种替代方案是在非反应性熔融盐浴中进行热处理。然而，这些环境仍然含有一些非常低水平的残余杂质，因此在受控气氛或盐中热处理的金属通常表现出少量的变色。