Отжиг происходит при длительной выдержки металла под воздействием высоких температур и дальнейшим медленном охлаждении. При нормализации металла отсутствует длительное воздействия высоких температур и процесс охлаждения происходит значительно быстрее.
Поэтому нормализация представляет собой более быстрый процесс термической обработки, что делает ее более производительным и менее затратным. К отжигу металла прибегают только если содержание углерода в стали больше 0,4%.
Отличие нормализации от отжига для сталей заключается только в скорости охлаждения. В результате нормализации получается более тонкое строение эвтектоида (тонкий перлит или сорбит), уменьшаются внутренние напряжения, устраняются многие пороки, возникшие в процессе предшествующих обработок изделий. Твердость и прочность выше, чем после отжига.