評價熱處理的質量是為改善材料的工藝性能而進行的熱處理，多屬中間工序，主要以后續工序能否順利進行為依據。對于為改善材料的使用性能而進行的熱處理，應該根據工件經受工作考驗的結果進行最終評價。在熱處理生產過程中則應根據工件對材料性能的要求，通過物理性能、化學性能及力學性能的測定，并配合金相檢驗來進行評價。物理性能和某些化學性能的測定，主要用于功能材料。結構材料熱處理質量的評價則以力學性能的測定為主。
金屬力學性能范圍較廣，以試驗測試溫度區分，可分為高溫力學性能、常溫力學性能和低溫力學性能。主要的常溫力學有以下諸項：
1．抗拉強度 是指拉伸試驗時試樣在斷裂過程中的試驗力和試樣原始橫截面之間的比值，用Rm表示，單位為MPa。
2．屈服強度 指拉伸試驗時當金屬材料呈現屈服現象時，在試驗期間發生塑性變形而力不增加時的應力。分為上屈服強度ReH和下屈服強度ReL，單位為MPa。
3．伸長率 是指試樣在拉伸試驗時拉斷后試樣原始標距Lo（或參考長度Lr）的伸長與原始標距（或參考長Lr）之比的百分率。伸長率屬于塑性指標，它表征金屬斷裂前可以產生的塑性變形，有A表示。
4．斷面收縮率 是指拉伸試樣拉斷后試樣橫截面積的縮減量與原始橫截面積之比的百分率。斷面收縮率也屬于塑性指標，有Z表示。
5．硬度 簡單地說硬度就是衡量金屬軟硬程度的指標。從物理意義上講，它并不是一個單純物理量，而是表征材料的彈性、塑性、加工硬化、強度和韌性等一系列物理量組合的一種綜合性能指標。
6．疲勞強度 表示金屬在交變應力作用下的指定壽命下使試樣失效的應力水平。有S表示，單位為MPa。
7．沖擊韌性 表示金屬抗沖擊載荷的能力，用沖擊吸收能量（以前還采用沖擊韌度，現在國學標準中已取消）加以評定。沖擊吸收能量是用缺口或預裂紋的試樣，測量試樣吸收的勢能來評價材料的韌性，單位為J，用KV或KU（V形和U形缺口）表示。
8．耐磨性 指金屬抵抗磨損的一個性能指標，用給定試驗條件下的磨損量表示。
9．接觸疲勞能力 接觸疲勞是滾動軸承、齒輪之類零件的表面在接觸應力下反復長期作用下發生的表面疲勞剝落損壞現象。其損壞形式是在光滑的接觸表面上形成若干深淺不同的針狀或豆狀凹坑或較大面積的表層壓碎。
強度、塑性、沖擊韌性、耐磨性（包括接觸疲勞抗力）都屬于破壞性試驗，只能用來對金屬熱處理后的質量進行研究，不能用來對金屬制品進行檢驗。硬度試驗屬于非破壞性試驗，而且金屬的硬度與其它力學性能常有一定聯系，因此在生產中常用硬度試驗來檢驗熱處理質量。有些力學性能不僅與硬度有關，而且與硬度沿縱深的分布和金屬組織有密切關系，接觸疲勞抗力就是這樣一種性能指標。對這類性能指標有要求的零件，應抽樣破斷，進行硬度分布試驗及金相檢驗。