热处理是蓝宝石最常见的处理方式，通常是为了改善其外观或颜色。最早关于红宝石/蓝宝石热处理的记载可追溯到公元1045年，在阿尔布鲁尼（Al-Biruni，一位波斯学者）的著作里，他描述了使用吹管，在高达1100°C的温度下对刚玉宝石进行处理，以去除红宝石的蓝色色调等等。某些优化处理方法则会对宝石的价值产生极大的影响，如蓝宝石的铅玻璃填充或扩散处理，对此，在鉴定结论中将会被明确的定名为“处理蓝宝石”。
在蓝宝石的主要出产地斯里兰卡，数百年来一直有着用热处理技术来改善宝石的外观的传统。而在20世纪70年代，特别针对斯里兰卡戈达品种（Geuda，无色或牛奶色的蓝宝石品种）的刚玉宝石的研发热处理技术，更是对国际宝石市场产生了重要的影响。
在1916年，就有报道称澳大利亚昆士兰出产的深蓝色玄武岩蓝宝石经过热处理后，颜色变浅。此后，这种工艺被大范围的应用于深蓝色玄武岩蓝宝石，并一直延续至今。而由于这些宝石在形成过程中，被推升到地球表面，已经经历了来自地球内部玄武岩岩浆的自然加热，因而额外的人工热处理变得很难被发现。
近几十年来，随着越来越多的红宝石和蓝宝石矿床被发现，人们进一步开发了更具有针对性的处理手段，以期改善更多的宝石的外观。这包括了使用更特殊的设备（如电马弗炉）和更精确的热处理参数（如控制氧化还原环境、温度和时间等等）。自20世纪末至21世纪起，主要有两种不同类型的优化处理方法应用于刚玉宝石：
加热，但不额外添加着色元素，也不添加助熔剂来填充甚至“愈合”裂隙。所有的仅通过加热来优化处理宝石的方法，几十年以来依惯例被通称为加热处理。如：戈达（Geuda）蓝宝石的热处理，粉红蓝宝石的低温热处理，以及施用于蓝宝石的旁氏（Punsiri）热处理等等。
加热并额外扩散添加着色元素，以改善颜色，和/或用助熔剂辅助加热，以填充或甚至“愈合”宝石的裂隙。在这些情况下，每种不同的方法都会在鉴定中被具体描述并申明。例如：铍扩散的处理刚玉宝石、铅玻璃填充的处理红宝石等等。
