Thấm nitơ là quá trình hoá nhiệt luyện nhằm làm bão hoà bề mặt vật liệu kim loại bằng nguyên tố nitơ. Tiến hành nghiên cứu và chế tạo thành công lò thấm nitơ thể khí trong điều kiện phòng thí nghiệm. Qua ảnh kim tương cho thấy, do thấm ở nhiệt độ thấp nên tổ chức tế vi của vật liệu không bị biến đổi, vẫn giữ được trạng thái ban đầu nhưng bề mặt nhận được lớp nitơ bền vững. Nhiệt độ và thời gian thấm có ảnh hưởng đến đến tính chất lớp bề mặt vật liệu. Ngoài thấm nitơ với thép hợp kim, có thể thấm được nitơ đối với thép cacbon với mục đích tăng độ bền để chống ăn mòn và mài mòn.