نرماله کردن طی سه مرحله اصلی انجام می گیرد:
- مرحلۀ ریکاوری، بازیابی یا ترمیم (Recovery stage)
- مرحلۀ تبلور مجدد (Recrystallization stage)
- مرحلۀ رشد دانه (Grain growth stage)
در مرحله بازیابی، از کوره یا یک وسیلۀ گرمایشی برای گرم کردن فلز استفاده می‌شود. این کار به منظور کاهش تنش‌های داخلی فلز انجام می‌شود. در مورد آلیاژهای فولادی، فولاد تا حدود 40-500 درجه سانتیگراد بالاتر از دمای بحرانی بالایی (A3 یا Acm) گرم می‌شود. آلیاژ به مدت حدود 10-20 دقیقه در این دما نگه داشته می‌شود.
در مرحله تبلور مجدد، ماده بالاتر از دمای تبلور مجدد، اما کمتر از دمای ذوب خود گرم می‌شود. این باعث می‌شود دانه‌های جدید بدون تنش های قبلی تشکیل شوند.
سپس نوبت به خنک سازی آلیاژ در هوای آرام و در دمای اتاق است. تا خنک شدن کامل آلیاژ، دانه های جدیدی هم شروع به شکل گیری و رشد می کنند. در مرحلۀ رشد دانه، دانه های جدید به طور کامل رشد می‌کنند.
نتیجه تکمیل این سه مرحله، ماده‌ای با شکل‌پذیری بیشتر و سختی کمتر است. گاهی اوقات پس از فرآیند نرمال سازی (یعنی سه مرحلۀ مذکور) عملیات دیگری هم که می‌تواند خواص مکانیکی را بیشتر تغییر دهد، انجام می‌شود.
پس از نرمال شدن، ریزساختار حاصل معمولاً پرلیت است. اندازه دانه در فولاد نرمال بر اساس ضخامت بخش تعیین می‌شود. یک تغییر در اندازه دانه مشاهده می‌شود؛ زیرا سرعت خنک شدن از مورد به هسته متفاوت است. همانطور که در شکل 1 مشخص است، دمای نرماله کردن فولاد با محتوای کربن موجود در آن تغییر می کند. تغییر دما بر اساس محتوای کربن موجود در فولاد جدول زیر ارائه شده است.
بازپخت و نرمالایز کردن تفاوت قابل توجهی در شکل‌پذیری فولادهای کم کربن نشان نمی‌دهد. با این حال، با افزایش محتوای کربن، تأثیر بازپخت در مورد خواص مکانیکی مانند بهبود در ازدیاد طول، حدود 20٪ کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، شکل‌پذیری فولادهای پر کربن نرمال شده نیز به سطح 1-2 درصد کاهش می‌یابد.