金属表面强化，是指金属工件表面通过改变表层组织结构，从而提高工件表面层力学性能的一种方法。工件表面强化有助于提高工件疲劳强度和耐磨性能。有些强化方法还可以提高金属工件的耐腐蚀性。金属工件很多情况下都需要在高强度负荷的环境下作业，而工件在加工时都会有一定的内应力没有得到释放，所以，通过表面强化的作用，既可以把金属工件中心力量释放，同时还可以达到提高表面硬度的效果。

表面处理方法常见的是表面热处理和表面机械处理两种主要方法。表面热处理方法可以以钢球为代表说明。通过热处理来回淬火，使钢球表面金相组织结构发生改变，分布得比较均匀，如果钢球直径小于10mm，表面硬度可以增加大概0.5HRC-2HRC；钢球直径大于10mm时，钢球表面质量硬度大约增加1.5HRC-3HRC。钢球表面硬度提高，对于改善金属接触疲劳寿命有很好的效果。

表面机械处理提高金属表面强度，一般这种方法需要借助钢球或者钢丸进行。金属工件通过大量的高速运动的钢球不断打击工件表面，使其表层金属结构分布慢慢散布其密度，从而增加工件的表面强度。