本书分为三部分，分别为金属材料概述、热处理原理和热处理工艺，共12章。金属材料部分包括钢铁、铝合金、镁合金、铜合金和钛合金；热处理原理介绍钢的奥氏体转变、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变，有色金属中的脱溶沉淀与时效；热处理工艺包括钢铁的淬火、退回、回火、正火、表面热处理和渗碳、渗氮化学热处理，有色金属的固溶热处理、时效处理、退火处理和形变热处理。全书形成了以材料的成分→组织结构→性能→工艺为主线的热处理原理及工艺内容。