表面渗碳是表面热处理的一种。热处理还有调质，淬火，回火，渗氮等。

一般工件，比如轴承，要表面耐磨，但心部必须韧性好。对同一工件说，韧性和硬度或耐磨度是此消彼长的。调质可以使整体的韧性和硬度达到一个相对平衡的水平。对一般用途的工件来说，这已经足够。但对精密仪器，比如航空航天类的器件，要求更高。所以将金属件淬火又回火后，即调质后，整体韧性就更好。表面硬度也达到一定水平，这时再经过渗碳，会在表面形成很薄的一层渗炭层，即马氏体组织，具有相当好的硬度。这样处理后，工件心部韧性很好，表面硬度也很好，是外硬内韧的好工件。

另一种表面热处理工艺，渗氮的原理和渗碳差不多，但工艺操作难度较大，故而成本较大。