Peleburan adalah istilah umum untuk mendapatkan logam dari bijih alaminya. Emas adalah pengecualian karena biasanya ditemukan sebagai logam murni. Logam lainnya, seperti besi, tembaga, seng, dan perak, perlu diambil dari bijihnya.
Proses peleburan selalu melibatkan pemanasan bijih, dan mungkin juga menggunakan agen pereduksi seperti kokas atau arang. Sebagian besar bijih adalah oksida, sulfida atau karbonat. Proses ini menghilangkan bagian bukan logam, meninggalkan logam. Bijih tidak murni, sehingga fluks ditambahkan untuk membawa kotoran. Batu kapur adalah fluks yang biasa untuk tujuan ini. Ini menghilangkan kotoran sebagai terak.
Di luar ini, setiap logam memiliki metode khususnya sendiri. Memproduksi besi dari bijihnya dilakukan dalam tanur tinggi. Memproduksi seng atau aluminium dari bijihnya memerlukan (selain panas) elektrolisis.
Besi dilebur dari bijih besi dalam reaktor besar yang disebut tanur sembur. Tanur sembur adalah struktur vertikal tinggi yang diumpankan dengan kokas, bijih besi dan batu kapur. Ketika udara panas dihembuskan ke dalam tanur tinggi, kokas akan terbakar dan mengurangi oksigen dari bijih besi, menghasilkan besi telanjang dan karbon dioksida. Batu kapur akan mengikat batuan dasar yang tersisa. Besi meleleh dalam suhu panas dan disadap dalam fase cair di bagian bawah. Kemudian diolah menjadi baja. Batu kapur dan batuan dasar membentuk senyawa yang disebut terak. Terak ini dapat digunakan untuk membuat batu bata, beton atau topping jalan. Metode sebelumnya termasuk Bloomery.
Aluminium dilebur dalam oven listrik yang disebut tungku busur listrik. Bijih aluminium dituangkan di bagian bawah tungku dan arus listrik dialirkan melalui bijih. Suhu naik begitu tinggi sehingga oksigen terpisah, meninggalkan aluminium metalik.
Tembaga dituangkan pada nyala api yang membakar belerang dan kotoran lainnya, meninggalkan tembaga mentah. Elektrolisis menggunakan arus listrik untuk memisahkan tembaga dalam kolam besar, yang berisi larutan air yang disebut elektrolit. Arus listrik dialirkan ke dalam kolam, dan semua tembaga akan berkumpul di elektroda yang disebut katoda.
Metalurgi dan terutama peleburan adalah kunci dari peradaban awal. Bukti paling awal dari peleburan tembaga berasal dari antara 5500 SM dan 5000 SM. Situs-situs tersebut berada di Pločnik dan Belovode, Serbia.
