Kriogeninio apdorojimo procese metalams apdoroti ir sustiprinti naudojama itin žema arba kriogeninė temperatūra. Paprastai jis naudojamas suvirinto arba termiškai apdoroto metalo ruošinio liekamiesiems įtempiams normalizuoti arba pašalinti. Kriogeniniam apdorojimui naudojama temperatūra paprastai viršija 310° žemiau nulio Farenheito (apie -190° Celsijaus). Apdorojant metalą tokiomis ekstremaliomis temperatūromis, ruošinys paprastai yra patvaresnis, mažiau linkęs įtrūkti ir lengviau apdirbamas į gatavą dalį. Kriogeninis apdorojimas naudojamas daugelyje pramonės šakų, tačiau dažniausiai naudojamas automobilių dalių, liejinių ir daugelio tipų pjovimo įrankių gamyboje.
Kai suvirinama metalinė dalis, šiluma sukelia metalo išsiplėtimą aplink suvirinimo siūlę. Kai dalis vėsta, ji susitraukia netolygiai, palikdama liekamuosius įtempimus ir galimas silpnąsias vietas. Tas pats pasakytina apie terminį apdorojimą ir kitus procesus, kurie sukelia aukštą metalo temperatūrą. Itin žema temperatūra, naudojama kriogeniniam apdorojimui, sumažina šiuos įtempius ir pašalina silpnąsias dalies vietas, skatindama tolygų susitraukimą ir pakeisdama lydinio grūdėtumą. Įprasta kriogeninio apdorojimo praktika apima kriogeninį šlifavimo šalinimą ir kriogeninį grūdinimą.
Pašalinimas yra aštrių briaunų, atsiradusių dėl apdirbimo, arba blykstės, kuri susidaro liejant arba kalstant, pašalinimas. Atliekant kriogeninį šlifavimą, ruošinys paprastai atšaldomas skystu azotu iki kriogeninės temperatūros. Dėl didelio šalčio įtrūkimai ir blyksniai tampa trapūs, todėl juos lengva pašalinti šratais arba vartant. Kadangi jos yra minkštos ir sunkiai apdirbamos kambario temperatūroje, plastikinės ir guminės dalys dažnai taip pat yra kriogeniškai nuvalomos.
Kai metalinė dalis yra termiškai apdorojama, kristalinė struktūra, vadinama austenitu, paverčiama skirtingos formos grūdeliais, vadinamais martensitu. Kadangi pagal kai kuriuos standartus reikia daugiau martensito, nei paprastai gaunama termiškai apdorojant, transformacija dažnai pratęsiama kriogeniniu grūdinimu, kuris paprastai atliekamas -300 °F (-185 °C) ir žemesnėje temperatūroje. Šio tipo kriogeninis apdorojimas greitai keičia lydinio struktūrą, todėl martensito procentas yra didesnis.
Muzikos ir elektronikos pramonė taip pat rado būdų, kaip pagerinti savo produktų kokybę kriogeniniu būdu. Manoma, kad kriogeninis pučiamųjų instrumentų, tokių kaip trimitas ar saksofonas, apdorojimas sumažina gamybos metu susidariusią liekamąją įtampą, todėl gerėja bendra vibracija ir gerėja intonacija. Teigiama, kad net plieninės gitaros stygos ir elektroniniai komponentai, tokie kaip stereo laidai ir jungtys, veikia geriau po kriogeninio apdorojimo.