金屬通過機械加工（壓延、拉拔、鍛造）后，硬度及抗拉強度增加，而延伸性變差也變脆，通俗地講就是硬度變高。這種現象叫做加工硬化。
因機械加工，導致材料變形，使材料的晶格發生畸變。由于這種晶格畸變的抵抗作用，造成材料變形困難。
與硬化有關聯的就是結晶溫度。隨著溫度的上升，原子的運動也越來越活躍，加工變形引起的晶格畸變逐漸消失，形成新的晶格，把這種現象叫做重結晶。開始重結晶的溫度叫做重結晶。一經重結晶，原本變得很高的力學性能就會恢復到變形前的初始狀態。所以，回火就是把工件加熱到這個重結晶溫度為止。
還有像鉛一樣重結晶溫度低的金屬，因加工硬化開始的同時就開始了重結晶，所以不會產生加工硬化。
這個加工硬化用在金屬材料，特別是用在不銹鋼鋼板、鋁板等不能進行熱處理的板材上，通過機械加工獲得加工硬化，從而提高其強度。代號為A1050D的純鋁板在JIS上按其特性分為O，H12，H22，H14，…。其中，O代表回火過（重結晶過）的鋁板，H代表通過壓延得到加工硬化的鋁板。
第一位數字代表：
1.只進行了加工硬化。
2.加工硬化后進行了部分回火。
3.加工硬化后進行了穩定化處理。
第二位數字代表：
2 1/4硬質。
4 1/2硬質。
6 3/4硬質
7 硬質。
8 超硬質。
還有，以鋼琴線為代表的各種線材的細線都是通過冷拔這一機械加工制造出來的，所以均得到了加工硬化。也就是說，是通過加工硬化提高了它們的抗拉強度。因此，線越細，其所受的機械加工變形就越大，抗拉強度也就越大。
有容易引起加工硬化的金屬，也有不容易引起加工硬化的金屬。有一種鋼叫做高錳鋼，它通過機械加工后的硬度可以過到HB200~HB550左右。利用這個特點的就是鐵路鋼軌，它經過鑄造、水冷處理、機械加工，隨著車輛在鐵軌上面通過，被車輪壓和在各種載荷下不斷的被加工硬化，所以它非常結實。
鋼盔是用高錳鋼進行冷沖壓而形成的，通過沖壓它的表面得到了加工硬化。
切削加工也可引起加工硬化。稍微有一點的車刀，比如切刀，為防止車刀折斷，減小其進給量時，刀頭在切口內被切削材料頂住，只滑刀而不切削材料，而切口根部卻變得很亮，切刀的兩個側面刃口也發生同樣的現象，這就是加工硬化。
不銹鋼不好進行切削加工。這是因為它的材質粘，而且加工時容易引起加工硬化的緣故。減小進給量，就等于是在切削加工硬化的部分，所以切削刃易受損傷。因此，加大進給量，直至把刃口切進沒有發生加工硬化的部位為止是加工不銹鋼的原則。
用卡盤夾住加工表面時，為防止加工件的表面受損，在卡盤夾頭與加工件表面之間墊一層軟銅片。而這個很軟盤的銅片不僅受壓，而且在工件對中時受到擰勁將產生加工硬化，當其耐不住變形時將發生開裂現象。