Durante il trattamento 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 di completa austenizzazione, arrivando sino a 920°. In questo modo si dà origine a una struttura ferritico-perlitica omogenea e fine; con l’aumentare dei tenori di elementi leganti le strutture diventano più dure per formazione di maggiori percentuali di perlite.