Τα θερμικά επεξεργασμένα κράματα επιτυγχάνουν βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες μέσω μιας διαδικασίας θερμικής επεξεργασίας (συνηθέστερα θερμική επεξεργασία διαλύματος και τεχνητή γήρανση). Η διαδικασία θερμικής επεξεργασίας διαλύματος περιλαμβάνει τη θέρμανση ενός κράματος σε σχετικά υψηλή θερμοκρασία (περίπου 990 βαθμούς Φαρενάιτ) για να διαλυθούν τα στοιχεία ή οι ενώσεις του κράματος στο διάλυμα. Στη συνέχεια, συνήθως σβήνεται σε νερό, παράγοντας ένα υπερκορεσμένο διάλυμα σε θερμοκρασία δωματίου.
Η θερμική επεξεργασία διαλύματος συνήθως ακολουθείται από γήρανση. Η γήρανση είναι η καθίζηση ενός μέρους ενός στοιχείου ή μιας ένωσης από ένα υπερκορεσμένο διάλυμα για να ληφθούν οι επιθυμητές ιδιότητες.
Η διαδικασία γήρανσης χωρίζεται σε δύο τύπους: γήρανση σε θερμοκρασία δωματίου, που είναι «φυσική γήρανση», και γήρανση σε υψηλή θερμοκρασία, που είναι «τεχνητή γήρανση». Οι θερμοκρασίες τεχνητής γήρανσης είναι συνήθως περίπου 320 βαθμούς Φαρενάιτ. Πολλά θερμικά επεξεργάσιμα κράματα αλουμινίου χρησιμοποιούνται στην κατασκευή συγκόλλησης στο διάλυμά τους, τη θερμική επεξεργασία και τις συνθήκες τεχνητής γήρανσης.
Τα μη θερμικά επεξεργάσιμα κράματα αποκτούν βέλτιστες μηχανικές ιδιότητες μέσω της σκλήρυνσης λόγω παραμόρφωσης. Η σκλήρυνση με παραμόρφωση είναι μια μέθοδος αύξησης της αντοχής μέσω της εφαρμογής ψυχρής επεξεργασίας.
