Estes tratamentos têm por objectivo conseguir na superfície das peças uma camada, maior ou menor, caracterizada por uma dureza bastante superior à do núcleo, logo com melhor resistência ao desgaste e, em função do tratamento, associada a uma boa resistência à corrosão, à fadiga ou às temperaturas elevadas.
A resistência ao choque e todas as outras propriedades do núcleo, são determinadas pelo metal base.
Os tratamentos, que por difusão alteram a composição química do metal-base, são também designados por tratamentos termo-químicos. Os principais tratamentos termo-químicos são os seguintes:

• Cementação
• Nitruração
• Cianuração
• Carbonituração
• Sulfinização/Sulfonização

No caso de haver um depósito, também se designam por revestimentos (crómio-duro, nitretos de titânio [TIN], Carbonetos de Tungsténio [WC], etc.).
As novas técnicas de tratamentos de endurecimento superficial começam a ter uma aplicação crescente dado as exigências de precisão e a duração das ferramentas serem cada vez mais elevadas.
Elas assentam no forte desenvolvimento da tecnologia do vácuo apoiados por plasma (nitruração, PVD, etc) e, a médio/longo prazo no laser, não obstante já haver tratamentos com recurso a esta tecnologia.
Nota: Não vamos abordar, neste capítulo, o tratamento de endurecimento de superfícies por têmpera superficial (chama directa, por indução e por imersão).