①脱脂
　　工件在热处理之前，由于钢料加工或压力成型，往往在表面粘有油污。粘附在金属表面的油脂、润滑剂等蒸气压较高，在真空加热时，自行发挥或分解成水，氢气和一氧化碳等气体，并被真空泵抽走，与不同金属表面产生化学反应，得到无氧化、无腐蚀的非常光洁的表面。不过，生产中工作一般仍要进行预先脱脂处理，以减轻油污对于真空系统的污染。
　　②除气
　　金属在熔炼时，液态金属要吸收H2、O2、N2、CO等气体，由于冷却速度确认太快，这些气体留在固体金属中，生成气孔及白点等各种冶金缺陷，使材料的电阻、磁导率、硬度、强度、塑性、韧性等性能受到影响，根据气体在金属中溶解度，与周围环境的分压平方根成正比的关系，分压越小即真空度越高，越可减少气体在金属中的溶解度，释放出来的气体被真空泵抽走。
　　③分解氧化物
　　金属表面的氧化膜、锈蚀、氧化物、氢化物在真空加热时被还原、分解或挥发而消失，使金属表面光洁。钢件真空度达0.133~13.3Pa即可达到表面净化效果。金属表面净化后，活性增强，有利于C、N、B等原子吸收，使得化学热处理速度增快且成分均匀。当真空度足够，氧的分压低于氧化物分解压力时，可以使表面已经形成的氧化物发生分解而被去除，获得光亮的表面。
　　④表面保护
　　真空热处理实质上是在极稀薄的气氛中进行，炉内残存的微量气体不足以被处理的金属材料产生氧化脱碳、增碳等作用。使金属材料表面的化学成分和原来的光亮度保持不变。