Η τήξη μολύβδου χρησιμοποιεί θερμότητα και χημικές αντιδράσεις για να απελευθερώσει τον μόλυβδο από τις ενώσεις με τις οποίες συνδέεται στα μεταλλεύματα μολύβδου. Το ορυκτό γαλένα — θειούχος μολύβδου (PbS) — είναι ένα από τα πρωτογενή μεταλλεύματα που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία τήξης. Αρχικά, ο μόλυβδος οξειδώνεται, απελευθερώνοντας τον από το θείο και δεσμεύοντάς τον με οξυγόνο, σχηματίζοντας οξείδιο του μολύβδου (PbO). Στη συνέχεια, το οξυγόνο έλκεται από το μόλυβδο σε υψηλή θερμοκρασία, μειώνοντας το περιβάλλον. Αυτό γίνεται παρουσία άνθρακα, έτσι ώστε το οξυγόνο να ενώνεται με τον άνθρακα, αφήνοντας καθαρό τηγμένο μόλυβδο ως τελικό προϊόν.
Τα αρχαιολογικά στοιχεία της τήξης μολύβδου χρονολογούνται πριν από 8,000 χρόνια. Η παλαιότερη γνωστή τήξη σημειώθηκε στη σημερινή Τουρκία. Ο αγωγός μολύβδου έχει ανακαλυφθεί σε αρχαιολογικούς χώρους στη Μεσοποταμία, την αρχαία Περσία και την Αίγυπτο. Οι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν εκτενώς τον μόλυβδο για υδραυλικές εγκαταστάσεις. Οι πρωτόγονες εστίες και οι φούρνοι τήξης μολύβδου χρησιμοποιήθηκαν για την εξαγωγή μολύβδου από το γαλήνιο και αναπτύχθηκαν σε πολλές περιοχές του κόσμου όπου βρέθηκε το μετάλλευμα.
Η αρχαία τήξη γινόταν με χρήση φορτίων μολύβδου και κάρβουνου σε υπαίθριες εστίες και φούρνους. Για την ανάκτηση επαρκών ποσοτήτων μολύβδου έπρεπε να χρησιμοποιηθούν μεταλλεύματα υψηλής ποιότητας, όπως το galena. Ο καθαρός, λιωμένος μόλυβδος έρεε από τα μεταλλουργεία, σχηματίζοντας πλάκες ακατέργαστου μολύβδου για μετέπειτα χρήση. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιήθηκε για χιλιάδες χρόνια και ήταν δυνατή λόγω των σχετικά χαμηλών θερμοκρασιών που απαιτούνται για την τήξη μολύβδου. Οι πρωτόγονες τοποθεσίες τήξης εξακολουθούν να αποτελούν πηγή ρύπανσης από μόλυβδο, καθώς δεν καταβλήθηκαν προσπάθειες για την προστασία του εδάφους από τη μόλυνση.
Οι σύγχρονες μέθοδοι τήξης χρησιμοποιούν ένα ελεγχόμενο περιβάλλον για τη μεγιστοποίηση της ανάκτησης μολύβδου και την ελαχιστοποίηση της ρύπανσης. Η τήξη μολύβδου γίνεται με τη χρήση υψικαμίνων και περιστροφικών κλιβάνων ή συνδυασμό και των δύο τύπων. Τα μεταλλεύματα μολύβδου αναμιγνύονται με οπτάνθρακα, ασβεστόλιθο και άλλα υλικά και ανάγονται στον κλίβανο. Ο βαρύς λιωμένος μόλυβδος βυθίζεται στον πυθμένα του κλιβάνου, ενώ άλλες ουσίες σχηματίζουν ελαφρύτερα στρώματα πάνω από το μόλυβδο. Μεγάλο μέρος της ρύπανσης και των απορριμμάτων ελέγχεται, καθώς πολλά από τα υποπροϊόντα της τήξης μολύβδου δεσμεύονται για μετέπειτα ανάκτηση και χρήση.
Η ανάκτηση μολύβδου από ανακυκλωμένα προϊόντα γίνεται με τη χρήση δευτερογενούς τήξης μολύβδου. Στη θέση των μεταλλευμάτων μολύβδου χρησιμοποιούνται παλιοί σωλήνες, μπαταρίες και άλλα υλικά που περιέχουν μόλυβδο. Η διαδικασία ανάκτησης από ανακυκλωμένα υλικά είναι παρόμοια με την τήξη μολύβδου από μεταλλεύματα. Για την αναγωγή των οξειδίων του μολύβδου χρησιμοποιούνται ενώσεις που περιέχουν θερμότητα και άνθρακα, όπως οπτάνθρακας ή άνθρακας. Το θείο και άλλα απόβλητα δεσμεύονται χρησιμοποιώντας ασβέστη, ανθρακικό νάτριο ή παρόμοια υλικά.