Der Normalisierungsprozess für Stahl unterscheidet sich vom Glühprozess für Stahl hinsichtlich der Erwärmungstemperatur und der Abkühlgeschwindigkeit. Beim Normalisieren wird Stahl auf eine viel höhere Temperatur erhitzt und dann zur Luftkühlung aus dem Ofen entnommen. Im Vergleich zum Glühen ist die Aufheiztemperatur niedriger und die Abkühlgeschwindigkeit im Ofen deutlich geringer. Aufgrund der schnelleren Abkühlgeschwindigkeit beim Normalisieren weist der Stahl im Vergleich zu geglühtem Stahl eine höhere Festigkeit und Härte auf
Es gibt keinen signifikanten Unterschied zwischen Glühen und Normalglühen hinsichtlich der Duktilität von Weichstahl. Die Zugfestigkeit und Streckgrenze von normalisierten Stählen sind höher als die von geglühten Stählen, außer bei Weichstählen.
Wie beim Glühen kommt es auch beim Normalglühen zur Bildung von Ferrit, Carburit und Lamellenperlit. Allerdings findet die Austenitumwandlung beim Normalisieren aufgrund der höheren Abkühlgeschwindigkeit bei einer viel niedrigeren Temperatur statt als beim Glühen. Dadurch ist das Umwandlungsprodukt Perlit feiner und der Schichtabstand zwischen zwei benachbarten Carburitplatten kleiner.
Der Hauptunterschied zwischen vollständig geglühten und normalisierten Teilen besteht darin, dass die Weichheit (und Bearbeitbarkeit) eines vollständig geglühten Teils im gesamten Teil gleichmäßig ist, da das gesamte Teil einer kontrollierten Ofenkühlung ausgesetzt ist. Bei standardisierten Teilen erfolgt die Abkühlung je nach Geometrie des Teils nicht gleichmäßig, was zu ungleichmäßigen Materialeigenschaften im gesamten Teil führt.
Durch das Normalisieren werden durch die Kaltumformung verursachte innere Spannungen beseitigt, und das Kornwachstum wird durch die relativ hohe Abkühlgeschwindigkeit begrenzt, sodass die mechanischen Eigenschaften (Festigkeit und Härte) von normalisiertem Stahl denen von geglühtem Stahl überlegen sind.
Auch die bearbeitete Oberflächenqualität normalisierter Teile ist der von geglühten Teilen überlegen. Dieser Effekt wird durch die erhöhte Duktilität von geglühtem Stahl verursacht, die die Bildung von Rissen in der bearbeiteten Oberfläche begünstigt.
