炼铜比冶铁要早得多，大约在公元前4500年左右。彼时人们会挖掘出一个坑，在底层铺上木炭等燃料，再在其上铺上铜矿，便形成了原始的碗式炉。当工匠通过鼓风将炉中的温度提升至1084℃时，铜矿中的铜元素便会融化脱离矿石，进而凝结成颗粒，接着只需要扒开矿渣，便可以从中找出颗粒状的铜。
随着时间的推移，炼铜技术从近东地区向四周迅速扩散开来，在公元前3000-2600年间，埃及的炼铜技术经爱琴海向西扩散；公元前2200年伏尔加河下游的居民学会了炼铜；而公元前2000-1500年之间，远东地区开始出现铜基合金，至此人类开始普遍进入青铜时代。
▲纯铜太软做工具不够好
由于铜的硬度很低，不能满足撞击和耐磨的工具需求。人们便开始添加其他元素改善其性能，一开始工匠在冶炼过程中加入含砷的矿石或者直接选择用高砷铜矿进行冶炼获得了砷铜，但由于砷铜制品只能通过锻打提高硬度，于是人们开始尝试添加锡，从而获得了更为优越的青铜（无论铸造还是锻造就能提高硬度）。对于冶炼青铜的探索，为日后的冶铁提供了基础，也开启了东西冶金路径的差异。
▲因生锈后锈呈青色而得名青铜
铁的冶炼与青铜原理一致，只是熔点更高，达到1540℃，虽然青铜时代盛期与早期铁器时代的人类对炉型进行了不断的改良，如给碗式炉添加了黏土拱顶、出渣口和渣坑或代以拱式炉；给利用自然风进行抽风的竖炉添加鼓风器；甚至还有与燃料层隔绝的坩埚炉，却仍没能彻底解决炉温的问题。
碗式炉最高温度仅只能达到1150℃，大多数情况下保持在800-1000℃，因而在这些炉内进行冶炼的铁并不能完全融化，只能形成海绵状的铁团，这种冶铁方法被称之为块炼法。
除了块炼法外，还有一类冶炼铁的方法，被称为生铁冶炼法。得益于鼓风技术的发展，中国率先解决了炉温低的问题，因而在冶炼铁矿时能产生更接近液态的铁水，从而获得了可以铸造的铁。
