淬火应力是热应力和组织应力叠加的结果，两者是反向的。
工件在冷却过程中，由于表层和心部的冷却速度和时间的不一致，形成温差，就会导致体积膨胀和收缩不均而产生应力，即热应力。在热应力的作用下，由于表层开始温度低于心部，收缩也大于心部而使心部受拉，当冷却结束时，由于心部最后冷却体积收缩不能自由进行而使表层受压心部受拉。即在热应力的作用下最终使工件表层受压而心部受拉。
贝氏体淬火没有马氏体转变，没有因马氏体转变体积膨胀而引起的组织应力，整个冷却过程以热应力为主，由于表面和心部的冷速差异引起的
内应力。所以最终应力状态是表面压应力，心部受拉应力。