Pirometalurgija yra procesas, kurio metu rūdos ir metalai kaitinami, kad būtų gautas galutinis produktas iš tinkamų junginių, grynesnių metalų ir lydinių. Procesas gali būti bet kuris iš šių: džiovinimas, skrudinimas, lydymas, rafinavimas ir legiravimas, be kita ko. Naudojant aukštą temperatūrą, medžiagose gali atsirasti cheminių ir egzoterminių reakcijų. Gali būti naudojami įvairūs šildymo būdai, ir visi jie gali būti vadinami pirometalurgija. Visuose procesuose naudojama šiluma, kad pakeistų kai kuriuos apdirbamos medžiagos aspektus. Pakeitimas gali būti toks paprastas, kaip vandens ar kitų skysčių pašildymas iki dujinės būsenos ir pašalinimas. Arba tai gali būti tokia sudėtinga, kaip chemiškai surišti metalai, pavyzdžiui, kai varis ir alavas sujungiami bronzai.
Džiovinimas yra pirometalurgijos rūšis, kai iš medžiagos pašalinama drėgmė. Kaitinama, kad metalas būtų karštesnis nei vandens virimo temperatūra, o tada iš medžiagos galima ištraukti drėgmę. Skrudinimas yra dar viena pirometalurgijos rūšis. Tai atsitinka, kai metalo sulfidas kaitinamas iki taško, kad deguonis reaguoja ir susidaro kietas metalo oksidas ir sieros dioksido dujos.
Lydymas yra kita pirometalurgijos forma, apimanti šilumines reakcijas išlydytoje fazėje. Lydymas paprastai vyksta aukštesnėje nei metalo lydymosi temperatūra ir pašalina anglies dioksidą iš medžiagos, paliekant labiau rafinuotą metalą. Rafinavimas yra dar vienas pirometalurginis procesas, kurio metu kaitinant metalus pašalinamos priemaišos.
Lydiniai – tai metalų ir kitų metalų arba metalų su nemetalais deriniai. Dažnas to pavyzdys yra bronza, vario ir alavo derinys. Įkaitinus varį iki maždaug 2000° Farenheito (1100° Celsijaus) ir pridedant alavo, galima pagaminti bronzą. Legiravimas yra dar viena pirometalurgijos forma.
Visų tipų pirometalurgijoje kaip šilumos šaltinis reikalingas kuras arba elektra. Kartais egzoterminės reakcijos gali suteikti pakankamai šilumos pirometalurginiam procesui įvykti. Šiuo metu, kai metalui apdirbti nereikia papildomo kuro ar elektros energijos, žinoma, kad procesas pasiekia autogeninę fazę.
Paprastai pirometalurginiai procesai naudojami medžiagoms, kurios paprastai nėra labai reaktyvios, nes reaguojančios medžiagos gali būti skatinamos sprogti kaitinant. Nereaktyvūs elementai gali būti išgaunami šiluma ir išgryninami naudojant šilumą kitoms medžiagoms, todėl priemaišos susijungia ir tampa lengviau pašalinamos, todėl gaunama grynesnė forma.