Polega na nagrzaniu stopu uprzednio przesyconego do temperatury niższej od granicznej rozpuszczalności, wygrzaniu w tej temperaturze i studzeniu. W czasie starzenia następuje wydzielanie w przesyconym roztworze stałym składnika znajdującego się w nadmiarze, w postaci faz o wysokiej dyspersji.

W niektórych przypadkach starzenie zachodzi z udziałem faz pośrednich oraz stref Guiniera – Prestona, będących kompleksami, w których segregują atomy rozpuszczone w sieci rozpuszczalnika.

Starzenie powoduje umocnienie, przejawiające się zwiększeniem właściwości wytrzymałościowych i zmniejszeniem właściwości plastycznych.

Gdy temperatura jest zbyt wysoka, występuje efekt przestarzenia, polegający na koagulacji wydzieleń i zaniku ich koherencji, co nie powoduje wzrostu twardości w stosunku do stanu przesyconego, a przeciwnie – wpływa na jej obniżenie.

Niekiedy starzenie przebiega już w temperaturze pokojowej, wówczas nosi nazwę starzenia samorzutnego.

Starzenie może być również procesem niepożądanym, np. w blachach do głębokiego tłoczenia oraz w stalach kotłowych, gdyż powoduje zmniejszenie własności plastycznych i wzrost kruchości.