Pirometalurgija je proces u kojem se rude i metali zagrijavaju kako bi se dobio gotov proizvod obradivih spojeva, čišćih metala i legura. Proces može biti bilo koji od sljedećih: sušenje, prženje, taljenje, rafiniranje i legiranje, između ostalog. Korištenjem visokih temperatura može se izazvati kemijske i egzotermne reakcije u materijalima. Mogu se provoditi razne metode grijanja, a sve se mogu nazvati pirometalurgija. Svi procesi koriste toplinu za promjenu nekog aspekta materijala koji se obrađuje. Promjena može biti jednostavna kao zagrijavanje vode ili drugih tekućina u plinovito stanje, a zatim njihovo uklanjanje. Ili može biti složen kao kemijski vezujući metali, kao kada se kombiniraju bakar i kositar da bi se dobila bronca.
Sušenje je vrsta pirometalurgije u kojoj se iz materijala uklanja vlaga. Toplina se primjenjuje kako bi metal bio topliji od točke vrenja vode, a zatim se vlaga može izvući iz materijala. Pečenje je još jedna vrsta pirometalurgije. To se događa kada se metalni sulfid zagrije do točke da kisik reagira da nastane čvrsti metalni oksid i plin sumpor dioksid.
Taljenje je još jedan oblik pirometalurgije koji uključuje toplinske reakcije u rastaljenoj fazi. Taljenje se obično odvija na temperaturi višoj od točke taljenja metala i uklanja ugljični dioksid iz materijala, ostavljajući rafiniraniji metal. Rafiniranje je još jedan pirometalurški proces koji uklanja nečistoće zagrijavanjem metala.
Legure su kombinacije metala s drugim metalima ili metala s nemetalima. Čest primjer za to je bronca, kombinacija bakra i kositra. Ako se bakar zagrije na oko 2000° Fahrenheita (1100° Celzijusa) i doda kositar, može se napraviti bronca. Legiranje je drugi oblik pirometalurgije.
U svim vrstama pirometalurgije potrebno je gorivo ili električna energija kao izvor topline. Ponekad egzotermne reakcije mogu osigurati dovoljno topline za odvijanje pirometalurškog procesa. U ovom trenutku, kada nije potrebno dodatno gorivo ili električna energija za obradu metala, tada se zna da proces doseže autogenu fazu.
Općenito, pirometalurški se postupci koriste na materijalima koji obično nisu vrlo reaktivni, budući da se reaktivni materijali mogu potaknuti da eksplodiraju pri primjeni topline. Nereaktivni elementi mogu se ekstrahirati toplinom i rafinirati korištenjem topline za nanošenje drugih materijala i uzrokujući vezivanje nečistoća i njihovo lakše uklanjanje, omogućujući čistiji oblik.