物理冶金学（Physical Metallurgy）指的是利用物理学原理，例如热力学（Thermodynamics）、电学（electricity）等，非化学的方法来达到提炼金属或是改变金属材料性能的学门，归属在材料科学领域，其主要探讨的主题为晶体结构与缺陷（Crystal Structure and defect）、退火（Anneal）、扩散（Diffusion）、相变化（Phase Transformation）等冶金过程的原理。
退火.起源于碳钢的热处理方法，现今已广泛应用