玻璃鋼化爐采用物理或化學方法在玻璃表面形成壓應力層，在玻璃內部形成拉應力層；當玻璃受到外力作用時，壓應力層可以抵消部分拉應力，避免玻璃破碎，從而提高玻璃的強度。不僅如此，在這種壓力應力作用下，玻璃表面的微裂紋變得更加細小，而且在一定程度上提高了玻璃的強度。

目前普遍采用的物理鋼化法是將玻璃加熱到軟化點附，這時玻璃仍能保持原來的形狀，但玻璃中粒子已有一定的遷移能力，進行結構調整，以使內部存在的應力很快消除，然后將玻璃鋼化爐鋼化玻璃進行吹風驟冷，當溫度平衡后，玻璃表面產生了壓應力，內層產生了張應力，即玻璃產生了一種均勻而有規律分布的內應力，提高了玻璃作為脆性材料的抗張強度，從而使玻璃抗彎曲和抗沖擊強度得到提高。同時，由于玻璃內部均勻應力的存在，一旦玻璃局部受到超過其強度能承受的沖擊發生破裂時，在內部應力的作用下自爆為小顆粒，提高了其安全性。因此，鋼化玻璃亦可稱為預應力玻璃或安全玻璃。

玻璃鋼化爐在鋼化的過程中，一般都會產生風斑和應力斑，風斑是在冷卻過程中，由于受冷不均而導致玻璃應力不均而形成的，其在某種特殊角度下觀察會看到玻璃表面呈明暗相間的條紋。應力斑也是因為應力不均造成的，比如在加熱過程中，爐邊部和中部存在溫差而導致應力不均。應力斑目前還沒有辦法完全避免，但設計良好的鋼化設備可以較大程度的減少應力斑的可見性。