一般模具可采用水、水溶液或油作淬火介質；對要求精度高、性能好的模具，需采用熱油、熔鹽、熔堿等作為淬火介質。理想淬火介質在奧氏體最不穩定區（400～650℃）冷卻能力大，以保證只發生奧氏體向馬氏體的轉變；在馬氏體形成區（200～300℃）冷卻能力小，防止變形開裂，以保證淬火質量。對冷卻介質的基本要求是：在鋼的過冷奧氏體的不穩定溫度范圍內具有足夠的冷卻能力；鋼在低溫相變溫度區域具有較低的冷卻速度，避免變形、開裂的發生；介質在使用條件下有合適的粘度，成分穩定，在使用過程中不易變質或降低冷卻性能；經濟、不易燃、不易爆，無毒。

淬火介質可分為兩類：一類是淬火時發生物態變化的，即主要淬火介質汽化，將模具的熱量帶走。屬于這類淬火介質的，有水、水溶液與油。另一類是淬火時不發生物態變化的，冷卻是靠淬火介質的對流、傳導與輻射作用將高溫模具的熱量帶走。屬于這類淬火介質的，有溶鹽、溶堿與空氣。當這類淬火介質導熱性好、比熱大、粘度小、使用溫度低時，有大的淬火冷卻能力。

用清水作淬火介質，只適用形狀簡單的碳鋼模具。生產中常用自來水作淬火介質，使用新水時往往效果不好。困為自來水含有可溶性礦物質，當高溫模具淬火水中時，模具周圍水溫迅速升高，溶于水中的礦物質迅速分解形成不溶性的白色沉淀物，易使模具表面出現淬火軟點。應分批進行換水時，在更換水后，先用熾熱的廢鋼鐵件淬入水中，去除氣體、雜質，以保證隨后模具淬火質量。

鹽水、堿水溶液，常應用于形狀簡單、尺寸較大的碳鋼模具及低合金鋼簡單實體模具的淬火，對淬透性較差的鋼制模具可獲得較深的淬硬層，并可減小模具的淬裂傾向。采用鹽水或堿水溶液作冷卻介質，蒸汽膜冷卻時間減短，特征溫度升高，冷卻能力大為增加。模具在鹽水或堿水溶液中淬火，堿水易灼傷人的皮膚，對設備、儀表也有腐蝕作用，因而其應用受到一定的限制。

油冷卻適用于合金鋼模具及小截面的碳鋼模具，油冷卻更近似于所要求的冷卻情況。但由于油的比熱小，導熱率低、粘度大，其總的冷卻能力仍比水小一般油溫在60～80℃時具有較好的冷卻能力，在此溫度范圍內，可降低油的粘度，提高其冷卻能力，又不至于使油過早地老化。一般油溫不超過120℃，油溫過高，則使油的著火危險性增加。油的攪拌與循環能改善油的冷卻能力，使模具冷卻迅速均勻，防止局部過熱。

堿浴常應用于截面不大、形狀復雜、變形要求小的碳鋼模具及低合金鋼模具的分級淬火。堿浴冷卻能力介于水與油之間，它既能保證奧氏體向馬氏體轉變，又能大大減小內應力，從而減小模具變形與開裂傾向。堿浴的冷卻能力除與其本身的比熱、導熱率、流動性有關外，還與其含水量、使用溫度有關。含水量一般控制在3%～6%，堿浴加水可降低熔點，增大流動性。為防止堿浴老化，在配堿浴時，可加入少量KNO₃與NaNO₂，以提高堿浴流動性，使雜技下沉，防止冷卻能力降低、結硬殼。

硝鹽浴的冷卻特性與堿浴相近，主要應用于截面小、形狀復雜、變形要求小的合金鋼模具的分級淬火及等溫淬火。硝鹽浴冷卻能力比油略小，但加水后比油稍大。它能保證奧氏體向馬氏體轉變，減小淬火內應力，并大大減小變形開裂傾向。