金屬表面強化，是指金屬工件表面通過改變表層組織結構，從而提高工件表面層力學性能的一種方法。工件表面強化有助于提高工件疲勞強度和耐磨性能。有些強化方法還可以提高金屬工件的耐腐蝕性。金屬工件很多情況下都需要在高強度負荷的環境下作業，而工件在加工時都會有一定的內應力沒有得到釋放，所以，通過表面強化的作用，既可以把金屬工件中心力量釋放，同時還可以達到提高表面硬度的效果。

表面處理方法常見的是表面熱處理和表面機械處理兩種主要方法。表面熱處理方法可以以鋼球為代表說明。通過熱處理來回淬火，使鋼球表面金相組織結構發生改變，分布得比較均勻，如果鋼球直徑小于10mm，表面硬度可以增加大概0.5HRC-2HRC；鋼球直徑大于10mm時，鋼球表面質量硬度大約增加1.5HRC-3HRC。鋼球表面硬度提高，對于改善金屬接觸疲勞壽命有很好的效果。

表面機械處理提高金屬表面強度，一般這種方法需要借助鋼球或者鋼丸進行。金屬工件通過大量的高速運動的鋼球不斷打擊工件表面，使其表層金屬結構分布慢慢散布其密度，從而增加工件的表面強度。