Pirometalurgia to proces, w którym rudy i metale są podgrzewane w celu wytworzenia gotowego produktu z urabialnych związków, czystszych metali i stopów. Proces może być jednym z następujących: suszenie, prażenie, wytapianie, rafinacja i stapianie, między innymi. Stosując wysokie temperatury można w materiałach wywołać reakcje chemiczne i egzotermiczne. Można stosować różne metody ogrzewania i wszystkie można nazwać pirometalurgią. Wszystkie procesy wykorzystują ciepło do zmiany niektórych aspektów obrabianego materiału. Zmiana może być tak prosta, jak podgrzanie wody lub innych płynów do stanu gazowego, a następnie ich usunięcie. Lub może być tak złożony, jak chemicznie wiążące metale, na przykład w przypadku połączenia miedzi i cyny w celu uzyskania brązu.
Suszenie to rodzaj pirometalurgii, w której wilgoć jest usuwana z materiału. Ciepło jest stosowane, aby metal był cieplejszy niż temperatura wrzenia wody, a następnie wilgoć może zostać usunięta z materiału. Pieczenie to kolejny rodzaj pirometalurgii. Dzieje się tak, gdy siarczek metalu jest podgrzewany do punktu, w którym tlen reaguje, tworząc stały tlenek metalu i gazowy dwutlenek siarki.
Inną formą pirometalurgii, która obejmuje reakcje termiczne w fazie stopionej, jest wytapianie. Wytapianie zwykle odbywa się w temperaturze wyższej niż temperatura topnienia metalu i usuwa dwutlenek węgla z materiału, pozostawiając bardziej rafinowany metal. Rafinacja to kolejny proces pirometalurgiczny, który usuwa zanieczyszczenia poprzez ogrzewanie metali.
Stopy to kombinacje metali z innymi metalami lub metali z niemetalami. Typowym tego przykładem jest brąz, połączenie miedzi i cyny. Jeśli podgrzać miedź do około 2000° Fahrenheita (1100° Celsjusza) i dodać cynę, można wytworzyć brąz. Stopowanie to kolejna forma pirometalurgii.
We wszystkich rodzajach pirometalurgii jako źródło ciepła potrzebne jest paliwo lub energia elektryczna. Czasami reakcje egzotermiczne mogą zapewnić wystarczającą ilość ciepła do zajścia procesu pirometalurgicznego. W tym momencie, gdy do obróbki metalu nie jest potrzebne żadne dodatkowe paliwo ani energia elektryczna, wiadomo, że proces osiąga fazę autogeniczną.
Na ogół procesy pirometalurgiczne stosuje się do materiałów, które zwykle nie są bardzo reaktywne, ponieważ materiały reaktywne mogą eksplodować po przyłożeniu ciepła. Pierwiastki niereaktywne mogą być ekstrahowane przez ciepło i rafinowane przy użyciu ciepła do nakładania innych materiałów i powodujące wiązanie zanieczyszczeń i łatwiejsze ich usuwanie, co pozwala uzyskać czystszą formę.