La differenza fondamentale tra la cementazione e la carbonitrurazione è quella la cementazione è il processo di indurimento di una superficie in acciaio utilizzando il carbonio, mentre la carbonitrurazione è il processo di indurimento di una superficie in acciaio utilizzando carbonio e azoto.
L'indurimento è il processo industriale per aumentare la durezza di un metallo come l'acciaio. La tempra superficiale dell'acciaio può essere eseguita in due processi: tempra e tempra superficiale. La tempra aumenta la durezza della superficie del metallo infondendo elementi nella superficie del materiale, formando uno strato sottile di una lega più dura. Al contrario, l'indurimento superficiale aumenta la durezza della superficie, mentre il nucleo rimane relativamente morbido. L'indurimento superficiale ha anche due processi noti come indurimento superficiale differenziale e indurimento differenziale della struttura metallica. La cementazione e la carbonitrurazione sono le due tecniche utilizzate nel processo di tempra differenziale della struttura metallica.