Многие металлы находятся в природе в виде оксидов или гидроксидов с тем или иным содержанием связанной воды, например: Fe203 (гематит), Fe304 (магнитный железняк), ТЮ2 (рутил), Мп02 (пиролюзит), Sn02 (оловянный камень), А1203 д:Н20 (боксит), Fe203 *хН20 (бурый железняк). Тяжелые металлы часто находятся в природе в виде сульфидов: ZnS (цинковая обманка), PbS (свинцовый блеск), FeS2 (пирит), CuFeS2 (медный колчедан, или халькопирит), Cu2S (медный блеск), Ag2S (аргентит), HgS (киноварь), M0S2 (молибденит). Некоторые металлы встречаются в виде карбонатов, например: FeCCh (сидерит), СаСОз (известняки), MgC03 (магнезит), MgC03-CaC03 (доломит). Для щелочных и щелочноземельных металлов характерны также залежи хлоридов и сульфатов: CaS04-2H20 (гипс), NaCl (каменная соль), КС1 (сильвинит), КС1 - MgCl2 - 6Н20 (карналлит). Встречаются и соединения металлов иного типа, например: NaaAlFe (криолит), Fe0-Cr203 (хромистый железняк), (Na, K)20-Al?03-2Si0? (нефелин), МеР04, где Me — редкоземельные элементы (монацитовый песок).
Некоторые металлы принадлежат к рассеянным элементам, т. е. почти не встречаются в концентрированном состоянии, а обычно содержатся в небольших концентрациях в различных горных породах. Так, германий в небольшой концентрации содержится в свинцово-цинковых рудах, а также в каменном угле, из золы которого его извлекают в виде соединения Ge02. Ванадий обычно присутствует в различных природных силикатах (например, в граните), а также в сульфидах. Кадмий является примесью к цинку в рудах последнего. Рутений, родии, палладий, осмий и иридий обычно содержатся в самородной платине. Соединения некоторых металлов в небольшой концентрации находятся в морской воде и в воде горячих источников.

В природе соединения интересующих технику металлов всегда смешаны с тем или иным количеством других соединении, которые являются балластом. Иногда руда может быть отделена от этого балласта (пустой породы) физическими методами: флотацией, магнитной сепарацией и т.д. Такие процессы называются обогащением руды.
Затем во многих случаях металлургические процессы сводятся к восстановлению оксидов (иногда галогенидов). В тех случаях, когда восстановление ведется в безводных условиях при высокой температуре, его называют пирометаллургическим процессом или пирометаллургией.
Какими соображениями руководствуются, выбирая восстановитель для получения металла из оксида? Наиболее дешевыми восстановителями являются кокс, т. е. богатый углеродом твердый остаток, образующийся при сухой перегонке хороших (коксующихся) сортов каменного угля, а также оксид углерода (II). Поэтому везде, где это оказывается возможным, используют эти два восстановителя, причем оксид углерода (II) обычно получают в самой системе, используемой для восстановления металла, например в доменной печи, продувая воздух через слой раскаленного кокса.
Некоторые металлы, например вольфрам, марганец, молибден, щелочноземельные, легко образуют термически устойчивые карбиды. При восстановлении таких металлов углеродом образовался бы соответствующий карбид или смесь карбида с металлом. Примесь карбида может ухудшить технологически важные свойства металла, например сделать вольфрам слишком хрупким. В таких случаях в качестве восстановителя используют водород:
W03+3H2=W+3H20
Водородом также восстанавливают германий из его оксида (IV) (который, в свою очередь, получают из тщательно очищенного тетра-хлорида германия) и некоторые редкие металлы, например рений и осмий.
У водорода восстановительные свойства примерно такие же, как у оксида углерода (И), но при этом удается получить гораздо более чистые металлы, чем при восстановлении оксидом углерода (II) и углем. Действительно, водород можно выделить достаточно чистым. Второй же продукт восстановления вода. Она легко испаряется и не загрязняет полученный металл. Водородом часто пользуются для восстановления металлов из оксидов в лабораторных условиях. Например, когда требуется получить чистое железо, готовят из какой-нибудь достаточно чистой соли железа оксид и восстанавливают его водородом.