(1) Värmebehandlingsugnar har ett brett temperaturområde. Huvudsyftet är att få austenitiskt stål med god plasticitet, med ett temperaturområde på 900–1200 grader. Beroende på processkraven kan temperaturen nå så högt som 1300 grader eller så lågt som runt 100 grader. Denna stora temperaturskillnad nödvändiggör betydande skillnader i ugnsstruktur. Ugnar med temperaturer över 650 grader kallas högtemperaturvärmebehandlingsugnar{10}, där värmeöverföringen huvudsakligen sker genom strålning, kompletterad med konvektion; ugnar med temperaturer under 650 grader kallas låg{12}}temperaturvärmebehandlingsugnar, där värmeöverföringen huvudsakligen är beroende av konvektion. Värmebehandling kräver enhetlig ugnstemperatur för att undvika lokal överhettning, så ugnskammaren och förbränningskammaren är ibland åtskilda.
(2) Värmebehandlingsugnar har strikt temperaturkontroll. För-uppvärmning med metalltemperaturfluktuationer på 10–20 grader Celsius har i allmänhet liten inverkan på kvaliteten. Huruvida värmebehandlingsugnen kan garantera den erforderliga temperaturen för värmebehandlingsprocessen har dock en betydande inverkan på produktkvaliteten, vanligtvis med fluktuationer som inte överstiger 3–10 grader. Temperaturfördelningen på tvärsnittet av det uppvärmda materialet bör vara så enhetlig som möjligt, med en temperaturskillnad som inte överstiger 5–15 grader. När det gäller ugnstemperaturkontroll är elektriska ugnar överlägsna. För att uppnå exakt temperaturkontroll är det bäst att enhetligt arrangera låg-flamlösa eller platta-lågbrännare, vilket underlättar segmenterad kontroll. För få brännare, eller överdriven koncentration, kan lätt leda till lokal överhettning. Samtidigt bör arrangemanget av brännare eller värmeelement och ugnsstrukturen underlätta ugnsgascirkulationen, vilket gör ugnstemperaturen mer enhetlig. För detta ändamål kan fläktar användas inuti ugnen
(3) Värmebehandlingsugnar bör minimera metalloxidation och avkolning. För värmebehandling av stål är ytoxidation och avkolning inte tillåtna; ytan ska hållas slät. Värmebehandlingsugnar kräver ofta tätning för att kontrollera ugnsgassammansättningen och ibland upprätthålla en specifik atmosfär i ugnskammaren. Till exempel utförs ljusglödgning av kall-bearbetat stål mestadels i ett skyddande gasmedium eller i vakuum, så muffelugnar och strålningsrör används ofta i värmebehandlingsugnar. När arbetsstycken eller stål genomgår kemisk värmebehandling, såsom uppkolning, nitrering och cyanering, måste de värmas upp i ett aktivt medium med en viss sammansättning, vilket kräver en muffelugn eller badugn. (4) Produktiviteten och den termiska effektiviteten hos värmebehandlingsugnar är låga. Under värmebehandlingen, för att göra temperaturen enhetlig på metalltvärsnittet- och för att göra kristallstrukturen komplett, behöver metallen stanna i ugnen under lång tid. Oavsett typ av värmebehandling har materialet ett eller flera homogeniserings- eller hållningssteg i ugnen, och avkylningsprocessen sker ofta i ugnen. Vissa typer av värmebehandling kräver till och med flera uppvärmnings-, håll- och kylprocesser. Många värmebehandlingsugnar arbetar cykliskt. Av ovanstående skäl är produktiviteten och den termiska effektiviteten för värmebehandlingsugnar mycket lägre än för ugnar som används för valsning och smidesuppvärmning.
