广义而言，这也是一种金属热处理。深冷处理的主要目的是促使淬火后的钢中残留奥氏体转变为马氏体，使残留奥氏体量减到最低限度。

对于钢铁材料，零件淬火后，马氏体组织中存在一定量的残余奥氏体，尤其是马氏体转变温度较低的材料，残余奥氏体可能多达10%以上。残余奥氏体是一种不稳定组织，可以逐步转变成马氏体。奥氏体转变成马氏体时体积会变大，造成零件尺寸的变化。同时，奥氏体的机械性能也不稳定。深冷处理是将被处理工件置于特定的、可控的低温环境中，使材料的微观组织结构产生变化，从而达到提高或改善材料性能的目的。被处理的材料在低温环境下由于微观组织结构发生了改变，在宏观上表现为材料的耐磨性、尺寸稳定性、抗拉强度、残余应力等方面的提高。一般比较重要的零件才会采用深冷处理，比如精密量具、精密轴承、马氏体不锈钢等。