آلیاژهای عملیات حرارتی از طریق فرآیند عملیات حرارتی (معمولاً عملیات حرارتی محلول و پیری مصنوعی) به خواص مکانیکی مطلوب دست می یابند. فرآیند عملیات حرارتی محلول شامل حرارت دادن یک آلیاژ تا دمای نسبتاً بالا (تقریباً 990 درجه فارنهایت) برای حل کردن عناصر یا ترکیبات آلیاژی در محلول است. متعاقباً، معمولاً در آب خاموش می شود و محلول فوق اشباع در دمای اتاق تولید می شود.
عملیات حرارتی محلول معمولاً با پیری دنبال می شود. پیری رسوب بخشی از یک عنصر یا ترکیب از محلول فوق اشباع برای به دست آوردن خواص مطلوب است.
فرآیند پیری به دو نوع تقسیم می شود: پیری در دمای اتاق که «پیری طبیعی» است و پیری در دمای بالا که «پیری مصنوعی» است. دمای پیری مصنوعی معمولاً حدود 320 درجه فارنهایت است. بسیاری از آلیاژهای آلومینیوم قابل عملیات حرارتی در ساخت جوش در محلول، عملیات حرارتی و شرایط پیری مصنوعی استفاده می‌شوند.
آلیاژهای غیر قابل عملیات حرارتی از طریق سخت شدن کرنش، خواص مکانیکی مطلوبی را به دست می آورند. سخت شدن کرنش روشی برای افزایش استحکام از طریق کار سرد است.
