Stres związany z obróbką cieplną można podzielić na stres termiczny i stres tkankowy. Odkształcenie przedmiotu obrabianego podczas obróbki cieplnej jest wynikiem połączonego efektu naprężenia termicznego i naprężenia tkanki. Stan naprężenia obróbki cieplnej w przedmiocie obrabianym i efekt, jaki powoduje, są różne. Naprężenie wewnętrzne spowodowane nierównomiernym ogrzewaniem lub chłodzeniem nazywa się naprężeniem termicznym; naprężenie wewnętrzne spowodowane nierównym czasem transformacji tkanki nazywa się stresem tkankowym. Ponadto naprężenia wewnętrzne spowodowane nierównomierną transformacją wewnętrznej struktury przedmiotu obrabianego nazywane są naprężeniami dodatkowymi. Ostateczny stan naprężenia i wielkość naprężenia przedmiotu obrabianego po obróbce cieplnej zależy od sumy naprężeń termicznych, naprężeń tkankowych i naprężeń dodatkowych, które nazywane są naprężeniami szczątkowymi.
Odkształcenia i pęknięcia powstające w przedmiocie obrabianym podczas obróbki cieplnej są wynikiem połączonego działania tych naprężeń wewnętrznych. Jednocześnie pod wpływem naprężenia obróbki cieplnej czasami jedna część przedmiotu obrabianego znajduje się w stanie naprężenia rozciągającego, a druga część w stanie naprężenia ściskającego, a czasami rozkład stanu naprężenia każdej części przedmiotu obrabianego może być bardzo skomplikowane. Należy to przeanalizować w oparciu o stan faktyczny.
1. Stres termiczny
Naprężenie termiczne to naprężenie wewnętrzne spowodowane nierównomiernym rozszerzaniem i kurczeniem objętości spowodowanym różnicą w szybkości nagrzewania lub chłodzenia pomiędzy powierzchnią przedmiotu obrabianego a środkiem lub cienkimi i grubymi częściami podczas obróbki cieplnej. Ogólnie rzecz biorąc, im większa jest szybkość nagrzewania lub chłodzenia, tym większe jest generowane naprężenie termiczne.
2. Naprężenie tkanek
Naprężenie wewnętrzne generowane przez nierówny czas zmiany objętości właściwej spowodowane przemianą fazową nazywane jest naprężeniem tkankowym, zwanym również naprężeniem transformacji fazowej. Ogólnie rzecz biorąc, im większa objętość właściwa przed i po transformacji struktury tkanki oraz im większa różnica czasu pomiędzy przejściami, tym większe jest naprężenie tkanki.