我們呼吸的空氣中含有許多元素，這些元素在一定的條件下會與金屬結合發生反應。每種金屬都能與不同的金屬發生不同程度的反應。雖然這些反應中有許多只在室溫下發生在很小的范圍內，但它們在有熱的情況下通常會加速。例如一個在熱源上的拋光金屬的例子。當大氣中的元素與鐵水發生反應時，它最終會變成藍色或黑色。
在大多數情況下，煙臺熱處理機試圖將熱處理過程中這些反應的程度降到最低，這些反應會引起金屬表面性質的變化，這可能會導致熱處理后的部件變得更軟(或更硬)“皮”比其他的;為了使這些不良反應更小，必須從煙臺熱處理環境中除去反應元件的源空氣。
有時這是通過將熱處理室中的空氣替換為非反應性氣體，如氮氣、氬氣或其他氣體的混合物來實現的。這通常被稱為受控大氣熱處理。另一種方法是在無反應熔鹽浴中進行熱處理。然而，這些環境仍然含有一些非常低水平的殘留雜質，因此在受控大氣或鹽中處理的金屬通常會出現少量變色。
