Hỏa luyện kim hay luyện kim cao nhiệt bao gồm các quá trình xảy ra ở nhiệt độ cao trong đó các phản ứng hóa học diễn ra giữa các vật liệu ở thể khí, rắn và nóng chảy. Chất rắn chứa kim loại giá trị được cho phản ứng tạo thành các hợp chất trung gian để xử lý thêm hay chuyển đổi thành trạng thái nguyên tố hoặc kim loại của chúng. Tiêu biểu cho các quá trình hỏa luyện kim liên quan tới dạng khí và rắn là nung kết và thiêu kết. Các quy trình tạo ra sản phẩm ở dạng nóng chảy thường được gọi chung là nấu luyện. Năng lượng duy trì nhiệt độ cao cho các quá trình có thể hoàn toàn là từ bản chất sinh nhiệt của các phản ứng hóa học xảy ra, thường là các phản ứng oxy hóa. Tuy nhiên thường năng lượng phải được cung cấp từ bên ngoài bằng cách đốt nhiên liệu hoặc trong một số trường hợp sử dụng trực tiếp điện năng.