Dans les laboratoires, les ateliers de traitement thermique, de traitement de surface, parfois dans le secteur technico-commercial, le technicien remplit des fonctions de conception, de recherche développement, de conduite d'appareils, de gestion de production, de production, de maintenance.

En conception, il analyse le cahier des charges et peut proposer des modifications de la définition des pièces à traiter.

En recherche développement, il choisit, en laboratoire, des traitements, des essais et des mesures de caractère mécanique, physique et chimique. Il transpose les procédés expérimentés afin de les industrialiser.

En conduite d'appareils, il met en oeuvre, conduit, exploite les matériels de laboratoire, les installations nouvelles ou les prototypes.

En gestion de production, il établit la gamme de traitements en prenant en compte les moyens disponibles et en planifiant l'emploi des équipements. Il prévoit les besoins en personnel et en matériel.

En production, il veille à l'approvisionnement et au bon déroulement de la production sur le plan de la qualité. Il procède aux contrôles et aux analyses.

En maintenance, il analyse les anomalies, établit un diagnostic et propose des solutions.

L'option traitements thermiques met l'accent sur les procédés de durcissement et d'adoucissement des matériaux métalliques : résistance à la rupture, ténacité, élasticité, dureté...