آنیل همدما (Isothermal Annealing)، شامل حرارت دادن فولاد در دو دمای مختلف است، ابتدا عملیات آستنیته کردن که در همان گستره دمایی مربوط به آنیل کامل انجام می‌شود و سپس سرد کردن سریع تا دمای دگرگونی (زیر خط A1) و نگه داشتن برای مدت زمان کافی جهت انجام دگرگونی. پس از پایان دگرگونی، فولاد را با هر آهنگ سرد شدن دلخواهی می‌توان سرد کرد. منحنی ٭ در شکل زیر شمایی از مراحل گرم و سرد شدن را در عملیات آنیل همدما برای یک فولاد هیپویوتکتویید نشان می‌دهد. زمان لازم برای آنیل همدما در مقایسه با آنیل کامل به مراتب کمتر است، در حالی که سختی نهایی کمی بیشتر خواهد بود. همانند آنیل کامل، ریز ساختار حاصل از آنیل همدما در فولادهای هیپویوتکتویید، یوتکتویید و هایپریوتکتویید به ترتیب عبارت از فریت – پرلیت، پرلیت و پرلیت – سمنتیت است. ولی پرلیت حاصل نسبتا ظریف تر و درصد فریت و سمنتیت پرویوتکتویید تا حدودی کمتر است.
