Het normalisatieproces voor staal verschilt van het gloeiproces voor staal in termen van verwarmingstemperatuur en afkoelsnelheid. Bij het normalisatieproces wordt staal tot een veel hogere temperatuur verwarmd en vervolgens uit de oven verwijderd voor luchtkoeling. In vergelijking met gloeien is de verwarmingstemperatuur lager en de afkoelsnelheid in de oven veel lager. Door de snellere afkoeling tijdens het normaliseren heeft het staal een hogere sterkte en hardheid vergeleken met gegloeid staal
Er is geen significant verschil tussen gloeien en normaliseren op de ductiliteit van zacht staal. De treksterkte en het vloeipunt van genormaliseerd staal zijn hoger dan die van gegloeid staal, behalve in het geval van zacht staal.
Net als bij gloeien leidt normalisatie ook tot de vorming van ferriet, carburit en lamellair perliet. Bij normaliseren vindt de austeniettransformatie echter plaats bij een veel lagere temperatuur vergeleken met uitgloeien vanwege de hogere afkoelsnelheid. Hierdoor is het transformatieproduct perliet fijner en is de tussenlaagafstand tussen twee aangrenzende carburietplaten kleiner.
Het belangrijkste verschil tussen volledig gegloeide en genormaliseerde onderdelen is dat de zachtheid (en bewerkbaarheid) van een volledig gegloeid onderdeel uniform is over het hele onderdeel, omdat het hele onderdeel wordt blootgesteld aan gecontroleerde ovenkoeling. Bij gestandaardiseerde onderdelen is de koeling niet uniform, afhankelijk van de geometrie van het onderdeel, wat resulteert in niet-uniforme materiaaleigenschappen door het hele onderdeel.
Normaliseren elimineert interne spanningen veroorzaakt door koudvervormen, en de korrelgroei wordt beperkt door de relatief hoge afkoelsnelheid, zodat de mechanische eigenschappen (sterkte en hardheid) van genormaliseerd staal superieur zijn aan die van gegloeid staal.
De bewerkte oppervlaktekwaliteit van genormaliseerde onderdelen is ook superieur aan die van gegloeide onderdelen. Dit effect wordt veroorzaakt door de verhoogde ductiliteit van gegloeid staal, wat de vorming van scheuren in het bewerkte oppervlak bevordert.
