一般機械制品于加工面總是免不了會有殘留應力的存在，若制品未經適當應力退火處理，再不當的暴露于熱源〈例如陽光、熱引擎等〉下，會產生變形的現象，另外由殘余應力經常是高度集中在某一局部區域，例如表面，焊接區等，因此會局部降低制品的機械強度。為避免這些問題，我們必須采用殘余應力退火處理。
此處理是將制品緩慢而均勻的加熱至一低于相變化點之溫度，然后至于此溫度一段時間，在緩慢而均勻的逐步冷卻下來，在此過程中最重要的是必須保持制品個區域之冷卻速度相同，否則冷卻后，由于各區冷卻速率的差異，會再度造成殘余應力的出現。此點對復雜形狀之制品尤其嚴重。
由于應力退火乃是利用原子在高溫有微小潛變的現象，來重組原子位置以消除應力的存在。因此材料支應力退火溫度隨著材料之高溫潛變能力不同而有所變化。一般對耐潛變之材料。例如低合金鋼平常所用之退火溫度為595~675℃，但高鉻合金鋼則在900~1065℃。我們可視情況需要，利用較低的溫度與較長的時間，達到與短時間，高溫度下處理相同效果之應力消除。