细晶强化，是指通过晶粒粒度的细化来提高金属的强度，
多晶体金属的
晶粒边界通常是大角度
晶界，相邻的不同取向的晶粒受力产生
塑性变形时，部分施密特因子大的晶粒内
位错源先开动，并沿一定
晶面产生
滑移和增殖。滑移至晶界前的位错被晶界阻挡。这样一个晶粒的塑性变形就无法
直接传播到相邻的晶粒中去，且造成塑变晶粒内
位错塞积。在
外力作用下，晶界上的位错塞积产生一个
应力场，可以作为激活相邻晶粒内
位错源开动的
驱动力。
通常金属是由许多晶粒组成的
多晶体，晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目来表示，数目越多，晶粒越细。实验表明，在常温下的细晶粒金属比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。这是因为细晶粒受到外力发生
塑性变形可分散在更多的晶粒内进行，塑性变形较均匀，
应力集中较小；此外，晶粒越细，
晶界面积越大，晶界越曲折，越不利于裂纹的扩展。故工业上将通过细化晶粒以提高材料强度的方法称为细晶强化。
晶粒越细小，
位错集群中位错个数（n）越小，根据τ=nτ0，应力集中越小，所以材料的强度越高；
细晶强化的
强化规律，晶界越多，晶粒越细，根据霍尔-配奇关系式，晶粒的平均值(d)越小，材料的
屈服强度就越高。