Isıl işlem çeşitleri genel olarak iki ana kategoriye ayrılır: metal ısıl işlemi ve gıda ısıl işlemi. Metal ısıl işlemi yöntemleri şunlardır: 1. Tavlama: Metalin belirli bir sıcaklığa kadar ısıtılması, bekletilmesi ve ardından yavaşça soğutulması işlemidir. 2. Söndürme (Sertleştirme): Isıtılmış malzemenin su, yağ veya hava gibi bir soğutma ortamına daldırılması ile yapılan hızlı soğutma işlemidir. 3. Temperleme: Söndürme işleminden sonra yapılan, malzemenin daha düşük bir sıcaklığa yeniden ısıtılıp kontrollü bir hızda soğutulması işlemidir. 4. Kimyasal Isıl İşlem: Metalin yüzeyine belirli elementlerin eklenmesi ile bileşimini ve özelliklerini değiştirme işlemidir. Gıda ısıl işlemi yöntemleri ise şunlardır: 1. Pastörizasyon: Düşük ila orta derecedeki sıcaklıklarda yapılan ısıl işlem. 2. Sterilizasyon: Daha yüksek sıcaklıklarda yapılan ısıl işlem. 3. Blanslama: Gıdaların kaynar su veya buharda kısa süreli ısıl işleme tabi tutulmasıdır. 4. Pişirme: Gıdaların iç sıcaklıklarının yüksek sıcaklıklara yükseltilmesiyle yapılan geleneksel ısıl işlemdir.