(1) Lämpökäsittelyuuneissa on laaja lämpötila-alue. Päätarkoituksena on saada hyvän plastisen austeniittista terästä, jonka lämpötila-alue on 900–1200 astetta. Prosessin vaatimuksista riippuen lämpötila voi nousta jopa 1300 asteeseen tai noin 100 asteeseen. Tämä suuri lämpötilaero edellyttää merkittäviä eroja uunin rakenteessa. Uuneja, joiden lämpötila on yli 650 astetta, kutsutaan korkean lämpötilan lämpökäsittelyuuneiksi, joissa lämmönsiirto tapahtuu pääasiassa säteilyn kautta, jota täydentää konvektio. uuneja, joiden lämpötila on alle 650 astetta, kutsutaan matalalämpöisiksi lämpökäsittelyuuneiksi, joissa lämmönsiirto perustuu pääasiassa konvektioon. Lämpökäsittely vaatii tasaisen uunin lämpötilan paikallisen ylikuumenemisen välttämiseksi, joten uunikammio ja polttokammio erotetaan joskus toisistaan.
(2) Lämpökäsittelyuuneissa on tiukka lämpötilan säätö. Paineprosessointikuumennuksella 10–20 celsiusasteen metallin lämpötilan vaihteluilla ei yleensä ole juurikaan vaikutusta laatuun. Kuitenkin se, pystyykö lämpökäsittelyuuni takaamaan lämpökäsittelyprosessille vaaditun lämpötilan, vaikuttaa merkittävästi tuotteen laatuun, yleensä korkeintaan 3–10 asteen vaihteluilla. Lämpötilajakauman kuumennetun materiaalin poikkileikkauksessa tulee olla mahdollisimman tasainen, lämpötilaeron ei saa ylittää 5–15 astetta. Uunin lämpötilan säätelyn kannalta sähköuunit ovat ylivoimaisia. Tarkan lämpötilan säädön saavuttamiseksi on parasta järjestää tasaisesti pienitehoiset liekittomat tai litteät{15}}liekkipolttimet, mikä helpottaa segmentoitua ohjausta. Liian vähän polttimia tai liiallinen keskittyminen voi helposti johtaa paikalliseen ylikuumenemiseen. Samanaikaisesti polttimien tai lämmityselementtien järjestelyn ja uunin rakenteen tulisi helpottaa uunin kaasun kiertoa, mikä tekee uunin lämpötilasta tasaisemman. Tätä tarkoitusta varten uunin sisällä voidaan käyttää tuulettimia
(3) Lämpökäsittelyuunien tulisi minimoida metallin hapettumisen ja hiilenpoiston. Teräksen lämpökäsittelyssä pinnan hapetus ja hiilenpoisto eivät ole sallittuja; pinta tulee pitää sileänä. Lämpökäsittelyuunit vaativat usein tiivistämisen uunin kaasukoostumuksen säätelemiseksi ja joskus tietyn ilmakehän ylläpitämiseksi uunikammiossa. Esimerkiksi kylmäkäsitellyn teräksen kirkashehkutus- suoritetaan useimmiten suojakaasuväliaineessa tai tyhjiössä, joten muhveliuuneja ja säteilyputkia käytetään laajalti lämpökäsittelyuuneissa. Kun työkappaleille tai teräkselle tehdään kemiallinen lämpökäsittely, kuten hiiletys, nitraus ja syanointi, ne on lämmitettävä tietyn koostumuksen omaavassa aktiivisessa väliaineessa, joka vaatii muhveli- tai kylpyuunin. (4) Lämpökäsittelyuunien tuottavuus ja lämpöhyötysuhde ovat alhaiset. Lämpökäsittelyn aikana metallin on pysyttävä uunissa pitkään, jotta metallin poikkileikkauksen lämpötila olisi tasainen ja kiderakenne saadaan valmiiksi. Lämpökäsittelyn tyypistä riippumatta materiaalilla on uunissa yksi tai useampi homogenointi- tai pitovaihe, ja jäähdytysprosessi tapahtuu usein uunissa. Jotkut lämpökäsittelytyypit vaativat jopa useita lämmitys-, pito- ja jäähdytysprosesseja. Monet lämpökäsittelyuunit toimivat syklisesti. Edellä mainituista syistä lämpökäsittelyuunien tuottavuus ja lämpöhyötysuhde ovat paljon alhaisemmat kuin valssaus- ja taontakuumennuksessa käytettävien uunien.
