在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。故一般在冷加工以后，还在进行回火处理予以消除。
冷加工后变形的晶是不稳定的，加热后晶粒有恢复原状的趋势，这就是再结晶，出现再结晶时的温度称再晶温度。再结晶会使钢材强度和韧性降低，球化、石墨化进程加速。工程上对冷、热加工划分，不是以加工时是否加热来区别，而是以加工时的温度是否高于再结晶温度来划分。高于再结晶温度属热加工，低于再结晶温度即为冷加工。在低于再结晶温度下加工，冷加工硬化的一些缺陷就会出现。主蒸汽管道和再热蒸汽管道和工作温度均在再结晶温度的下限，冷加工硬化造成的危害作用时间长，因此，制订合金钢的弯制、锻打等热加工工艺时，对加工温度的下限作了严格规定，即热加工低于某一温度时应立即停止加工。否则，就等于进行冷加工，会出现冷加工硬化所造成的缺陷。
冷加工硬化现象有害处，但有时利用这一原理还可得到一定益处。如转轴弯曲后的直轴方法中，有一种捻打法，就是在弯轴的凹面进行冷加工，使轴的这部分金属表面延伸、硬化，并在内应力作用下达到直轴的目的。