Stres toplinske obrade može se podijeliti na toplinski stres i stres tkiva. Deformacija izratka uslijed toplinske obrade rezultat je kombiniranog učinka toplinskog naprezanja i naprezanja tkiva. Stanje naprezanja toplinske obrade u obratku i učinak koji uzrokuje su različiti. Unutarnje naprezanje uzrokovano neravnomjernim zagrijavanjem ili hlađenjem naziva se toplinsko naprezanje; unutarnji stres uzrokovan nejednakim vremenom transformacije tkiva naziva se tkivni stres. Osim toga, unutarnje naprezanje uzrokovano neravnomjernom transformacijom unutarnje strukture obratka naziva se dodatnim naprezanjem. Konačno stanje naprezanja i veličina naprezanja izratka nakon toplinske obrade ovisi o zbroju toplinskog naprezanja, naprezanja tkiva i dodatnog naprezanja, koje se naziva zaostalo naprezanje.
Deformacije i pukotine nastale na izratku tijekom toplinske obrade rezultat su kombiniranog učinka ovih unutarnjih naprezanja. Istodobno, pod djelovanjem naprezanja toplinske obrade, ponekad je jedan dio obratka u stanju vlačnog naprezanja, a drugi dio u stanju tlačnog naprezanja, a ponekad je raspodjela stanja naprezanja svakog dijela radnog komada može biti vrlo kompliciran. To treba analizirati prema stvarnom stanju.
1. Toplinski stres
Toplinsko naprezanje je unutarnje naprezanje uzrokovano neravnomjernim širenjem i skupljanjem volumena uzrokovano razlikom u brzini zagrijavanja ili hlađenja između površine obratka i središta ili tankih i debelih dijelova tijekom toplinske obrade. Općenito, što je brža brzina zagrijavanja ili hlađenja, to je veći toplinski stres.
2. Stres tkiva
Unutarnje naprezanje generirano nejednakim vremenom specifične promjene volumena uzrokovano faznom transformacijom naziva se tkivno naprezanje, koje se također naziva naprezanjem fazne transformacije. Općenito, što je veći specifični volumen prije i poslije transformacije strukture tkiva i što je veća vremenska razlika između prijelaza, to je veći stres tkiva.