O fenômeno chamado de deformação plástica dos metais modifica a estrutura interna do metal ou liga metálica. Os cristais deformados plasticamente possuem mais energia que os não-deformados, pois tiveram suas concentrações de deslocações (ou discordâncias) (1), lacunas e outras imperfeições puntuais (veja Capítulo 5) aumentadas. Denomina-se encruamento ao fenômeno pelo qual ocorre um aumento da dureza e da resistência mecânica de um material metálico dúctil (2), como resultado da deformação plástica. Como a deformação é efetuada numa temperatura que é uma pequena fração do valor da temperatura de fusão do material (
), esse fenômeno também é chamado de trabalho a frio. É conveniente expressar o grau de deformação plástica como um percentual de trabalho a frio:
(16.1)
em que 
e 
são, respectivamente, os valores das áreas superficiais inicial e final da peça metálica.
Durante a deformação plástica dos metais, a maior parte do trabalho mecânico realizado é consumido para mudar a forma do material, e uma parte do trabalho dissipa-se como calor. Este trabalho é realmente usado para criar regiões de severa distorção associada com altas concentrações de deslocações e outros defeitos em escala atômica. À medida que o metal armazena energia, ela se afasta de uma posição de mínima energia ou de equilíbrio. A propensão do sistema é, então, voltar ao equilíbrio pela redução de sua energia livre 
, que ocorre pelo decréscimo do número de defeitos.
Para que isto se realize é necessário a ativação térmica. Em primeiro lugar, um excesso de defeitos puntiformes que tenham sido gerados (usualmente lacunas), desaparece quando se atinge a concentração de equilíbrio. As lacunas desaparecem em baixas temperaturas. No cobre, por exemplo, devem-se utilizar temperaturas do hélio líquido (3) para se reter quantidades apreciáveis de lacunas. Temperaturas mais altas podem ser usadas com metais de ponto de fusão mais alto (tais como o tungstênio).
Em segundo lugar, em temperaturas mais altas as tensões internas são parcialmente aliviadas pelo rearranjo da estrutura de deslocações. Parte da energia interna de deformação, armazenada pelo trabalho a frio, é liberada em virtude do movimento das deslocações, resultado de um aumento da difusão atômica. As deslocações se movem de modo a cancelar seus campos de tensão de longo alcance. Nenhum decréscimo apreciável ocorre na densidade de deslocações. Este segundo processo, chamado recuperação, necessita de uma energia de ativação mais elevada que aquela requerida para a aniquilação de defeitos puntiformes e, portanto, só ocorre em temperaturas mais altas.
Finalmente, em temperaturas ainda mais elevadas, a alta densidade de deslocações é fortemente reduzida pela nucleação e crescimento de novas fases do material. Este processo, chamado recristalização, elimina completamente os efeitos da deformação plástica.