当前渗碳处理的主流工艺是气体渗碳法。正如上一章节的【表1】中所述，气体渗碳法中包含多种不同的工艺手段。
（1）改性气体法
渗碳改性气体的生产方法，是通过将丙烷C3H8或丁烷C4H10与空气混合，并在镍催化剂中加热至约1000℃而生成。
这种气体与空气中的氧气发生反应，生成一氧化碳CO和氢气H2，进而与钢材发生反应，实现渗碳。为了提高炉内的碳浓度，还会引入丙烷气或丁烷气作为提升碳浓度的气体。
（2）分解气体法
甲醇CH3OH等有机液体会在渗碳温度下发生热分解，从而用作为热分解气体。这种热解气体法的特点在于，无需使用改性炉产生气体，只要将有机液体直接注入渗碳炉中让其滴落即可。因此，这一工艺又被称为滴注渗碳或滴入渗碳。
滴入炉中的甲醇发生热分解，变为具有渗碳特性的一氧化碳和还原氢，一氧化碳会与钢材发生反应并完成渗碳。此时，为了提高碳浓度，还会使用丙烷气或丁烷气。
（3）无需改性炉的渗碳工艺
其他不需要改性炉的渗碳工艺，包括氮基渗碳、直接渗碳、真空渗碳和等离子渗碳等。
（4）其他
一般渗碳层的碳浓度为0.8～1.0％，但近年来也开始实施将碳浓度提高到2～3％的高浓度渗碳。
气体渗碳不同于固体渗碳和液体渗碳，其特点在于能够控制炉内气体成分。
实验表明，炉内的一氧化碳和甲烷气体有助于渗碳，而水分、二氧化碳、氧气则会促进脱碳作用的发生。通过适当控制这些气体成分的浓度，就可以获得所需的碳浓度。
为了实现环境气体的测量控制，需要使用用于测量水分含量的露点仪、测量二氧化碳的红外气体分析仪、测量氧气浓度的氧传感器等设备。
