Peleburan bijih adalah proses di mana batuan yang mengandung logam dalam bentuk mineral dipanaskan, seringkali dengan penambahan bahan kimia atau gas lain, untuk memisahkan logam asli untuk digunakan dan diproses lebih lanjut. Tembaga dan perak diyakini sebagai logam paling awal yang pernah dilebur oleh manusia, dan asal usul prosesnya dapat ditelusuri kembali ribuan tahun hingga awal peradaban. Peleburan awal bijih berbasis oksida seperti besi melibatkan pengenalan karbon ke dalam tungku peleburan dalam bentuk arang, di mana karbon akan mengikat oksigen dalam bijih di bawah suhu tinggi dan membebaskan logam dasar. Banyak zaman awal dalam kemajuan peradaban dinamai menurut teknologi peleburan umum pada periode tersebut, atau ketiadaannya, seperti Zaman Batu, Zaman Perunggu, dan Zaman Besi.
Tungku peleburan kontemporer biasanya adalah ruang reaktor baja besar yang diberi perlakuan panas yang dilapisi dengan karbon dan sering dikenal sebagai sel reduksi. Ruang dipanaskan sampai titik leleh logam dan direaksikan dengan bahan kimia yang mengikat agen pengoksidasi. Logam dikeringkan, dan bahan limbah padat, yang dikenal sebagai terak, disimpan untuk pembuangan yang aman. Teknik peleburan telah dikenal sebagai pencemar lingkungan yang berat, karena dapat menghasilkan air limbah dan kontaminan logam berat seperti arsenik, kadmium, dan merkuri, yang mencemari saluran air setempat.
Keluhan umum dari peleburan bijih adalah bahwa peralatan tersebut juga menciptakan polusi udara berbahaya yang menyebabkan hujan asam. Berpotensi menyebabkan kerusakan atmosfer berupa kabut asam sulfat, hasil dari peleburan logam sulfida adalah emisi gas sulfur dioksida yang bereaksi dengan atmosfer. Contohnya adalah tembaga sulfida, CuFeS2, yang dilebur dengan cara yang hampir sama seperti berabad-abad yang lalu. Hujan asam tidak hanya berbahaya bagi populasi manusia dan hewan, tetapi juga dapat meningkatkan tingkat keasaman tanah, karena sebagian besar tanaman tidak dapat tumbuh subur di lingkungan yang sangat asam. Alat peleburan modern sekarang melibatkan penggunaan presipitator elektrostatik yang berfungsi sebagai pembersih udara untuk mengurangi emisi, dan mendaur ulang air limbah peleburan kembali ke proses alih-alih melepaskannya ke lingkungan.
Metode peleburan bijih yang lebih baru melibatkan apa yang dikenal sebagai tungku flash, yang digunakan untuk melebur apa saja mulai dari tembaga hingga timah atau aluminium. Ini lebih merupakan sistem lingkungan tertutup daripada peleburan tradisional dan sebagian besar eksotermik, di mana peleburan menghasilkan panas melalui reaksi kimia alih-alih terutama sumber luar. Bijih peleburan alumina diproses dengan cara ini menjadi aluminium dalam sel reaksi yang beroperasi pada suhu dari 1,778° hingga 2,102° Fahrenheit (970° hingga 1,150° Celcius). Sel reaksi juga bermuatan listrik, yang membantu menghilangkan kotoran dan mereaksikan alumina dengan karbon untuk membentuk aluminium dan karbon dioksida.
Flash Furnace mendapatkan namanya dari proses peleburan bijih dimana oksida belerang dalam bijih secara instan diubah menjadi gas belerang dioksida. Gas ini disedot oleh alat peleburan jenis baru di tungku, disimpan, dan dijual untuk keperluan industri lainnya. Sementara hal ini meningkatkan keamanan peleburan, konversi ke tungku flash dari sintering gaya lama dan desain tanur sembur untuk peleburan bijih baru mulai terjadi pada pertengahan 1990-an. Polusi masih menjadi masalah yang signifikan dalam industri peleburan, dan tanah di sekitar peleburan secara tradisional adalah tanah kosong, di mana tidak ada yang alami akan berkembang.