В последнее время вместо непрерывного, очень медленного охлаждения стальных деталей с температуры отжига (Ас3) иногда применяют охлаждение с остановкой. Охлаждение ведут быстро от Ас3 до температур 670–600°, и выдерживают изделия при этой температуре некоторое время, а затем вновь быстро охлаждают.

Температура и длительность выдержки зависят от состава металла и отчасти от размеров его зерен. Такой процесс термической обработки, связанный с выдержкой при постоянной температуре, называется изотермическим. Он сокращает время, необходимое для термической обработки, и увеличивает производительность печей.

Изотермический отжиг основан на том, что для каждой стали при охлаждении ниже критической точки А1 существуют интервалы температур, в которых аустенит очень быстро переходит в тонкий перлит (сорбит).