净化作用：在真空炉内氧分压很低的情况下，金属氧化物可分解为亚氧化物，亚氧化物在真空中加热容易升华而挥发，由真空泵抽走。另外，附着在工件表面的油污是碳、氢、氧的化合物，蒸气压较高，在真空条件下加热易挥发或分解，被真空泵抽走，起到净化表面的作用。

    氧化作用被抑制：真空炉抑制铁的氧化是基于以下两个原因：一方面由于真空度高，氧化介质极稀薄，气—固界面上的氧化反应速度极其缓慢，不会形成可见的氧化膜。另一方面，在真空条件下加热，相当于在保护气氛中加热，抑制了铁的氧化。并且由于还原性气体成分H2、CO的比例上升，即使有微量氧化，形成的氧化膜也会被还原。
  
    脱气作用：通常，金属中总会溶解一定量的气体，如H2、O2、N2等，在真空条件下进行热处理，真空度越高，气压越低，温度越高，越有利于扩散到金属表面的气体逸出。

    蒸发现象：常压下金属及其合金的蒸发很少，但是在真空条件下进行热处理，金属表面合金元素的蒸发有时是很严重的，这将会造成表面合金元素的贫乏，从而改变合金组织，使力学性能下降。为了避免这种现象，可以先将炉内气体抽到较高的真空度，随即充入高纯度氮气或氩气，使炉内气压维持在26.6~200Pa下进行热处理。

    加热速度缓慢：在真空中加热，因气体稀薄，在传导、对流、辐射三种传热方式中只以辐射为主，而在600℃以下，辐射作用又很微弱，所以真空中加热速度缓慢。