Nitridovanie je proces nasycovania povrchovej vrstvy ocele dusíkom v kvapalnom alebo plynnom prostredí. Takto vytvárané vrstvy sú tenšie ako pri cementovaní, dosahujú hrúbku 0,05 až 0,5 mm, majú však vyššiu tvrdosť (nad 1000 HV). Cieľom nitridácie je vytvoriť vrstvu na povrchu legovaných ocelí. Vytvorená vrstva si udržuje vysokú tvrdosť a odolnosť proti oteru aj za zvýšených teplôt. Ocele vhodné na nitridovanie obsahujú hliník, vanád, wolfrám a molybdén, ktoré vytvárajú stabilné precipitáty dusíka, a spevňujú povrch. Možno nitridovať aj zliatiny železa či neželezné kovy, pričom zdrojom dusíka nemusí byť iba amoniak, môžu to byť aj iné zlúčeniny dusíka. Teplota nitridovania je nižšia ako pri cementovaní, nespôsobuje menšie deformácie a povrch nevyžaduje ďalšie tepelné spracovanie pre dosiahnutie požadovanej tvrdosti. Nitridovaním možno získať zvýšenú odolnosť proti opotrebeniu, zvýšenie únavových vlastností a zvýšenie odolnosti proti korózii. Nitridovanie sa často používa v automobilovom, leteckom ale aj vo všeobecnom strojárskom priemysle. Typické súčiastky tepelne opracované nitridovaním sú hriadele, vačkové hriadele, prevodovky, planetové kolesá, časti valcov, nástroje pre zapustkové liatie, kovacie zápustky, zápustky na pretláčanie hliníka a nástroje pre vstrekovanie plastov.