Isıl işlem stresi termal stres ve doku stresi olarak ikiye ayrılabilir. İş parçasının ısıl işlemle bozulması, termal stres ve doku stresinin birleşik etkisinin sonucudur. Isıl işlem gerilmesinin iş parçasındaki durumu ve yarattığı etki farklıdır. Düzensiz ısıtma veya soğutmanın neden olduğu iç gerilime termal gerilim denir; Doku dönüşümünün eşit olmayan zamanlamasının neden olduğu iç strese doku stresi denir. Ayrıca iş parçasının iç yapısının düzensiz dönüşümünden kaynaklanan iç gerilime ek gerilim denir. Isıl işlemden sonra iş parçasının nihai gerilim durumu ve gerilim boyutu, termal gerilim, doku gerilimi ve artık gerilim olarak adlandırılan ek gerilimin toplamına bağlıdır.
Isıl işlem sırasında iş parçasının oluşturduğu distorsiyon ve çatlaklar, bu iç gerilimlerin birleşik etkisinin sonucudur. Aynı zamanda, ısıl işlem stresinin etkisi altında, bazen iş parçasının bir kısmı çekme stresi durumunda, diğer kısmı basınç stresi durumundadır ve bazen her parçanın stres durumunun dağılımı iş parçasının yapısı çok karmaşık olabilir. Bunu fiili duruma göre analiz etmek lazım.
1. Termal stres
Termal stres, ısıl işlem sırasında iş parçasının yüzeyi ile merkez veya ince ve kalın parçalar arasındaki ısıtma veya soğutma hızı farkından kaynaklanan eşit olmayan hacim genleşmesi ve daralmasından kaynaklanan iç strestir. Genellikle ısıtma veya soğutma hızı ne kadar hızlı olursa, üretilen termal stres de o kadar büyük olur.
2. Doku stresi
Faz dönüşümünün neden olduğu spesifik hacim değişiminin eşit olmayan zamanının oluşturduğu iç strese doku stresi denir ve buna faz dönüşüm stresi de denir. Genel olarak doku yapısının dönüşümünden önceki ve sonraki spesifik hacim ne kadar büyükse ve geçişler arasındaki zaman farkı ne kadar büyükse, doku stresi de o kadar büyük olur.