Normalisering, varmebehandlingsmetode, der omdanner kulstofstål til en "normal" tilstand, dvs. en finkornet struktur af ferrit og perlit eller af perlit alene. Normalisering anvendes især på ulegerede eller lavtlegerede stål med mindre end 0,8% kulstof. Den består af en dobbelt omkrystallisation i fast tilstand. Først opvarmes emnet så meget, at den tidligere struktur omkrystalliserer til finkornet austenit (jf. jern-kulstof-diagram). Derefter afkøles emnet i stillestående luft, hvorved austenitten omkrystalliserer til en blanding af ferrit og perlit i et forhold, der især er bestemt af stålets kulstofindhold og kølehastigheden. Det normaliserede emne har en lavere trækstyrke, flydespænding og hårdhed end det samme emne i hærdet eller kolddeformeret tilstand, og de mekaniske egenskaber er ens i alle retninger. Tillige er restspændingerne minimale. Struktur og hårdhed for de enkelte stålkvaliteter er kortlagt vha. CCT-diagrammer.