نیتروژن دهی یک عملیات حرارتی نفوذی است که در آن نیتروژن در محدوده حرارتی 500-550 درجه سانتی گراد (محدوده پایداری فریت ) وارد سطح فولاد می شود . با توجه به اینکه نیتروژن دهی مستلزم حرارت دادن تا ناحیه آستنیت و سرد کردن سریع نیست ،احتمال تاب برداشتن حداقل و کنترل ابعاد بسیار عالی است . از آنجایی که نایترایدهای آهن در عین داشتن سختی بالا بسیار ترد و شکننده ، فولادهای مناسب برای نیتروژن دهی قرار نمی دهند. فولادهای ساده کربنی را معمولاً تحت عملیات نیتروژن دهی قرار نمی دهند. فولادهای مناسب برای نیتروژن دهی، فولادهای با کربن متوسط (در شرایط سخت و بازپخت شده) و حاوی عناصر نایترادساز قوی نظیر آلومینیوم، کرم، وانادیم، و مولیبدن اند.