La carbocementazione è un trattamento termochimico di arricchimento di Carbonio sullo strato superficiale di particolari di acciaio a basso tenore di carbonio. Generalmente è condotto in atmosfera controllata a una temperatura compresa tra  850°C e 950°C. La carbocementazione è seguita da una tempra in cui si possono scegliere diverse tipologie di drasticità del mezzo temprante, in funzione delle caratteristiche richieste e alla forma/massa dei pezzi.  

La profondità di cementazione può variare da pochi decimi di millimetro fino ad oltre 2 mm. Il trattamento finale di rinvenimento ha il duplice scopo, quello di ridurre le tensioni sul pezzo e quello di raggiungere la durezza superficiale prescritta a disegno.