玻璃在成型过程中经受了激烈的温度变化和形状变化，这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力的存在会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果热应力太大，玻璃在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中可能会自行破裂（俗称玻璃的冷爆）。为了消除冷爆现象，玻璃制品在成型后必须进行退火。对于光学玻璃和某些特种玻璃，除了消除其残余的永久应力外，还必须具有高度的光学均匀性和一定的光学常数才能满足使用要求，这种退火更为严格，称为精密退火。

玻璃从高温冷却过程中，当温度低于应变点温度时，由于玻璃的导热性能差，玻璃内外易产生温度差，这种温度差的存在使玻璃内层和外层的膨胀或收缩不同步，因而产生热应力，该热应力随温度差存在而存在，因而称为暂时应力。当玻璃经过转变温度区域时，尽管玻璃内外层存在温度差，但此时分子热运动能量较大，玻璃内部结构基团可以产生位移变形等使产生的内应力得以消除，这个过程称为应力松弛。当玻璃经过应变点温度附近时，玻璃由塑性体转变为弹性体，此时的应力松弛只能消除玻璃内外温差产生的热应力，而质点调整速度小于冷却速度，导致硬化较早的外层阻止硬化较晚的内层收缩，外层受到内层给它的压应力，内层受到外层给它的张应力，这种应力不会随温度梯度的消失而消失，产生了永久应力或称残余应力。因而，退火的实质就是消除或减弱玻璃中的残余应力，同时防止内应力的重新产生。

为了消除玻璃中的永久应力，必须将玻璃加热到低于转变温度附近的某一温度进行保温均热，以消除玻璃各部分的温度梯度，使应力松弛，这个保温均热温度称为退火温度。玻璃在退火温度下，由于黏度较大，应力能够松弛，但不会发生可测得的变形，玻璃的最高退火温度是指在此温度下能在15分钟内消除其全部应力或在3分钟能消除95%的内应力，也称退火上限温度，一般黏度=10¹²帕·秒。通常最高退火温度平板玻璃550～570℃，铅玻璃460～490℃，硼酸盐玻璃560～610℃。最低退火温度是指在此温度下能在16小时内消除其全部应力或在3分钟内仅能消除5%的内应力，又称退火下限温度。一般工业玻璃其下限温度比上限温度低50～150℃左右。在下限温度以下玻璃完全处于弹性状态，该点温度也称应变点（黏度=10^13.6帕·秒）。实际生产中，一般采用的退火温度比最高退火温度低20～30℃。

退火工艺过程可分为以下4个阶段：

①加热阶段。根据不同的生产工艺，有些玻璃制品成型后直接进入退火炉进行退火，称为一次退火；有的制品冷却后再加热而后进行退火，称为二次退火。在这个过程中，由于玻璃表层受到压应力，内层受到张应力，所以加热速度可以快些，一般加热速度为（℃/分）。为厚度，双面加热（空心）取厚度一半，单面加热（空心）即为制品厚度，单位厘米。

②保温阶段。将制品加热到退火温度进行保温，使制品各部分的温度均匀、应力消除。在此阶段，首先要确定退火温度，其次是保温时间。一般取比退火上限温度低20～30℃作为退火温度，也可用公式计算：。为最高退火温度；为制品厚度（厘米）。保温时间为（分）。

③慢冷阶段。保温结束后开始降温冷却，为了使玻璃制品在冷却后不再产生永久应力或仅产生微小的永久应力，因此在此阶段需慢冷，防止过大的温差。此阶段从退火温度降温10℃的区间，冷却速度（℃/分）。式中为开始冷却速度；为允许的永久应力（纳米/厘米）。允许应力为0.5纳米/厘米时，（℃/分）。继续冷却速度（℃/分），式中为每降低10℃，下一个10℃降温区间内的降温速率；为退火温度；为每降低10℃后的温度。

④快冷阶段。在玻璃的应变点以下，玻璃冷却时只产生暂时应力，只要它不超过玻璃的极限强度，可以加速冷却以缩短整个退火过程。对于厚度大于5毫米制品，（℃/分）；对于厚度小于5毫米制品，℃/分。

退火设备通常有两种，一种是间歇式退火窑，优点是可以按制品的要求灵活改变，适应性强。小批量产品及特大型产品一般使用这种退火窑。缺点是热耗大，窑内温度分布不均匀，生产能力低。另一种是连续式退火窑，其特点是窑体空间是隧道式的，沿窑长方向的温度分布是按照制品退火曲线制定的，因而适应于大批量的产品，可以实现连续自动化生产，退火质量较高，热耗低，生产能力大。