Durante il trattamento di termico di normalizzazione si ottiene l’omogeneizzazione della struttura e nel successivo raffreddamento si affina il grano austenitico.
Viene effettuata su acciai da costruzione ipoeutettoidi, su ghisa e su alcune leghe di alluminio: il caso più comune è quello dell’acciaio che viene portato ad una temperatura di riscaldo superiore ad AC3, arrivando a circa 880°. In questo modo si dà origine a una struttura ferritico-perlitica; con l’aumentare dei tenori di elementi leganti le strutture diventano più dure comparabili alla bainite o alla martensite nel caso di acciai con bassa velocità critica di tempra.