热处理真空淬火是先抽真空（一般真空度是十的负二到负三次方托）没有空气，采用的是光亮淬火油，淬火的工件表面与淬火前无很大差别，一般用做热处理。
热处理真空淬火真空中的淬火有气淬和液淬两种。气淬即将工件在真空加热后向冷却室中充以高纯度中性气体（如氮）进行冷却。适用于气淬的有高速钢和高碳高铬钢等马氏体临界冷却速度较低的材料。液淬是将工件在加热室中加热后，移至冷却室中充入高纯氮气并立即送入淬火油槽，快速冷却。如果需要高的表面质量，工件真空淬火和固溶热处理后的回火和沉淀硬化仍应在真空炉中进行。
热处理真空淬火的特点是在真空状态下加热，然后快速冷却的。在标准的真空炉上，只能够真空退火或真空回火，如果淬火的话，就会氧化。所以真空淬火需要用的真空淬火炉