El endurecimiento por precipitación involucra la formación de finas partículas que bloquean el movimiento de las dislocaciones y endurecen el metal. El proceso consiste en calentar el metal por encima de la línea solvus para disolver la segunda fase, enfriar para crear una solución sobresaturada y luego calentar de nuevo para provocar la precipitación de partículas finas que endurecen el material. Es el principal tratamiento térmico para hacer resistentes aleaciones de aluminio, cobre, magnesio y níquel.