铝热焊可用氧化剂包括氧化铁、氧化铜、氧化锰等，可用还原剂包括铝、镁、硅、硼、碳等，但应用最广泛的是铝，因此这种方法被称为铝热焊。

铝热焊材料和装置通常包括：①铝热焊剂。其中焊接钢轨的铝热焊剂主要由氧化铁、铝粉、铁粉组成，焊接铜导体及铜与钢柱的铝热焊剂主要由氧化铜、铝粉、铜粉组成。②铸型。用来形成焊缝、预热及浇注系统等部分的型腔。③坩埚。用来容纳焊剂进行铝热反应。④浇注孔、堵片（又称衬管）。浇注孔与坩埚下口相通，孔的直径和高度由浇注金属量确定。孔高越大，金属流速越大，对工件表面的冲刷作用越强。自熔堵片的尺寸应与孔径相配，其作用是当铝热反应达到一定温度时，堵片熔化，实现自动浇注，堵片厚度决定着自动浇注的起始时间。

焊接时，预先把待焊两工件的端头固定在铸型内，然后把铝热焊剂放在坩埚内加热，使之发生还原放热反应，成为液态金属（铁）和熔渣（主要为三氧化二铝），注入铸型。液态金属流入接头空隙，形成焊缝金属，熔渣则浮在表面上。

铝热焊主要有以下优点：①设备简单，投资少，焊接操作简便，无需电源，适合于野外作业。②热容量大，焊接时大量过热高温液态金属在较短时间（10秒左右）内注入铸型，焊缝具有较高热容量，可使焊接区实现缓慢冷却，对含碳量较高的钢轨亦不会造成淬火硬化。③接头平顺性好，由于没有顶锻过程，焊接接头的平顺性仅取决于焊前焊件的装配精度。缺点主要是：焊缝金属为较粗大的铸造组织，韧性、塑性较差，一般通过焊后热处理调控接头组织，改善焊接接头性能。铝热焊主要用于铁路钢轨及铜导线的现场焊接、石油管道接地线的焊接，以及大断面铸件的焊接、修复等。