Proces kriogene obdelave uporablja izjemno nizke ali kriogene temperature za obdelavo in krepitev kovin. Na splošno se uporablja za normalizacijo ali odpravo preostalih napetosti v kovinskem obdelovancu, ki je bil varjen ali toplotno obdelan. Temperature, ki se uporabljajo pri kriogeni obdelavi, običajno presegajo 310° pod ničlo Fahrenheita (približno -190° Celzija). Obdelava kovine pri teh ekstremnih temperaturah na splošno povzroči obdelovanec, ki je bolj trpežen, manj nagnjen k razpokam in ga je lažje obdelati v končni del. Kriogenska obdelava se uporablja v številnih panogah, vendar je najpogostejša pri izdelavi avtomobilskih delov, ulitkov in številnih vrst rezalnih orodij.
Ko je kovinski del varjen, toplota povzroči, da se kovina razširi v območju okoli zvara. Ko se del ohlaja, se neenakomerno skrči, kar pušča za seboj preostale napetosti in potencialne šibke točke. Enako velja za toplotno obdelavo in druge postopke, ki povzročajo visoke temperature v kovini. Ekstremno nizke temperature, uporabljene pri kriogeni obdelavi, razbremenijo te napetosti in odpravijo šibke točke v delu s spodbujanjem enakomernega krčenja in spreminjanjem zrnate zlitine. Običajne prakse kriogene obdelave vključujejo kriogeno odstranjevanje iglic in kriogeno utrjevanje.
Odstranjevanje iglic je postopek odstranjevanja ostrih robov, ki jih povzroča strojna obdelava, ali bliskavica, ki se nabira, ko je del ulit ali kovan. Pri kriogenem odstranjevanju iglic se obdelovanec običajno ohladi s tekočim dušikom na kriogene temperature. Zaradi ekstremnega mraza postanejo zareze in bliskavice krhki, zato jih je enostavno odstraniti s peskanjem ali obračanjem. Ker so mehki in jih je težko obdelovati pri sobni temperaturi, se plastične in gumijaste dele pogosto tudi kriogensko odstranijo.
Ko je kovinski del toplotno obdelan, se kristalna struktura, imenovana avstenit, pretvori v drugačno oblikovano zrno, imenovano martenzit. Ker nekateri standardi zahtevajo več martenzita, kot se običajno proizvede s toplotno obdelavo, se transformacija pogosto razširi s kriogenim utrjevanjem, ki se običajno izvaja pri temperaturah -300°F (-185°C) in nižje. Ta vrsta kriogene obdelave povzroči hitro spremembo strukture zlitine, kar povzroči višji odstotek martenzita.
Glasbena in elektronska industrija sta našla tudi načine za izboljšanje kakovosti svojih izdelkov s kriogeno obdelavo. Verjame se, da kriogenska obdelava trobil, kot sta trobenta ali saksofon, razbremeni preostale napetosti, ki nastanejo med izdelavo, kar ima za posledico boljše splošne vibracije in izboljšano intonacijo. Celo jeklene strune za kitaro in elektronske komponente, kot so stereo kabli in konektorji, naj bi po kriogenski obdelavi pokazali boljše delovanje.