我们呼吸的空气中含有许多元素，这些元素在一定的条件下会与金属结合发生反应。每种金属都能与不同的金属发生不同程度的反应。虽然这些反应中有许多只在室温下发生在很小的范围内，但它们在有热的情况下通常会加速。例如一个在热源上的抛光金属的例子。当大气中的元素与铁水发生反应时，它最终会变成蓝色或黑色。

在大多数情况下，烟台热处理机试图将热处理过程中这些反应的程度降到最低，这些反应会引起金属表面性质的变化，这可能会导致热处理后的部件变得更软(或更硬)“皮”比其他的;为了使这些不良反应更小，必须从烟台热处理环境中除去反应元件的源空气。

有时这是通过将热处理室中的空气替换为非反应性气体，如氮气、氩气或其他气体的混合物来实现的。这通常被称为受控大气热处理。另一种方法是在无反应熔盐浴中进行热处理。然而，这些环境仍然含有一些非常低水平的残留杂质，因此在受控大气或盐中处理的金属通常会出现少量变色。