Termički ciklus je proizvodni proces alternativnog hlađenja i zagrijavanja materijala kako bi se poboljšala njegova snaga i performanse. Ovaj proces inducira ono što je poznato kao molekularna reorganizacija, optimizirajući molekularnu strukturu materijala i čineći ga gušćom i ujednačenijim. Većina mikroskopskih grešaka u proizvodnji, kao što su pukotine i džepovi, uklanjaju se tijekom ovog procesa, čime se poboljšava dugovječnost i svojstva podnošenja naprezanja. Metalni dijelovi koji su podvrgnuti termičkom ciklusnom tretmanu također su manje skloni kvarovima zbog zamora metala uzrokovanih unutarnjom korozijom i vibracijama. Također je poboljšana vanjska otpornost na koroziju, kao i postprodukcijski procesi kao što su lemljenje i pozlaćivanje kada se primjenjuju termički ciklusi.
Iako je termalni ciklus proces koji je učinkovit na nizu različitih vrsta materijala uključujući kompozite, keramiku i plastiku, najčešće se povezuje s njegovim blagotvornim učinkom na metalne dijelove. Većina lijevanih, kovanih ili obrađenih metalnih dijelova ima brojne mikroskopske nedostatke kao što su fine pukotine ili pukotine, kao i međumolekularni džepovi. Iako su općenito premalene da bi se mogle vidjeti golim okom, ove nesavršenosti su čest izvor kvarova dijelova zbog loma vibracijskog ili udarnog naprezanja i zamora metala uzrokovanog unutarnjom korozijom. Jedan od najučinkovitijih načina uklanjanja značajnog broja ovih nedostataka je proces termičkog ciklusa. Ovaj proces uključuje hlađenje ili, rjeđe, uzastopno zagrijavanje dijela, a zatim dopuštanje da se vrati na temperaturu okoline.
Također poznat kao napredna kriogenika, proces modulacije temperature ima učinak stezanja ili postavljanja molekularne strukture dijela i uklanjanja mnogih, ako ne i svih, njegovih mikroskopskih nedostataka. Odsutnost unutarnjih šupljina i pukotina minimizira mogućnost razvoja unutarnje korozije, dajući na taj način dijelu poboljšano podnošenje naprezanja i kvalitetu vijeka trajanja. Dodatna prednost gušćih, ujednačenijih kristalnih struktura u metalnom dijelu je uklanjanje neravnih područja grijanja ili vrućih točaka što osigurava optimalne karakteristike hlađenja. Uklanjanje unutarnjih nedostataka također čini dio otpornijim na vibracije i simpatičnu rezonanciju što dodatno povećava otpornost na zamor metala.
Prednosti procesa termičkog ciklusa tu ipak ne prestaju; obrađeni dio pokazuje i bolje površinske karakteristike. To zauzvrat znači da je manja vjerojatnost da će dio pretrpjeti površinsku koroziju, a završne obrade kao što je oblaganje koje se nanose prije termičkog ciklusa bolje prianjaju i traju dulje. Isto se odnosi i na bilo koje srebrno lemljenje i lemljenje izvedeno prije ciklusa koji također imaju koristi od procesa toplinske modulacije.