对第二相在基体相中的固溶度随温度降低而显著减小的合金，加热至第二相能全部或最大限度溶入固溶体的温度，保持一定时间后，以快于第二相从固溶体中析出的速度冷却（淬火），即可获得过饱和固溶体，此过程称为固溶热处理。固溶热处理是有色金属合金强化热处理的重要方法。

固溶热处理后，得到过饱和的固溶体，还需要进一步处理，所以也是第一步处理。随即进行第二步处理—时效，合金即可得到显著强化，时效处理就是将经过固溶热处理后的合金制品在室温下或加热至稍高与室温并保温一定时间，使不稳定的固溶体发生分解，析出一些非常细小的强化相，使合金强度和硬度显著提高的热处理。

大部分铝合金、各种铍青铜、一些钛合金、铝镁合金制品，都要进行固溶热处理和时效热处理。