Penemperan (bahasa Inggris: Tempering) adalah suatu teknik perlakuan panas untuk logam dan alloy. Dengan baja, penemperan dilakukan untuk mengeraskan dengan cara mengubah martensit yang getas menjadi bainit atau ferit. Dalam metalurgi, selalu ada tawar menawar antara kelenturan (ductility) dan kegetasan (brittleness). Proses penemperan harus diawasi terus menerus karena baik suhu maupun waktu tempering sangat menentukan sifat-sifat mekanik hasil akhir. Tempering adalah salah satu proses lanjutan dari perlakuan panas dimana baja yang sudah dikeraskan dipanaskan kembali pada temperatur tertentu dan ditahan selama waktu tertentu untuk menghilangkan atau mengurangi tegangan sisa dan mengembalikan sebagian keuletan dan ketangguhannya.
Semakin tinggi temperatur, kekerasan yang dihasilkan akan semakin rendah demikian sebaliknya. Semakin lama waktu proses penemperan. Proses ini dapat dilakukan dengan memanaskan kembali baja hasil pengerasan pada rentang temperatur dibawah temperatur eutektoid (Ae1). Pada umumnya temperatur tempering dilakukan pada tingkat I (100 dan 250oC); tingkat II (200 s.d 300oC); tingkat III (250- 350oC) dengan waktu 1 s.d 2 jam.
