Rekuperacja ciepła – odzyskiwanie energii termicznej gazów wylotowych (odpadkowych) i spalin, w celu dalszego jej wykorzystania. Proces ten prowadzony jest w różnego typu urządzeniach (czasami zwykłych wymiennikach ciepła) zwanych rekuperatorami (lub nagrzewnicami).
W przypadku pieca martenowskiego rekuperator ma postać komory z odpowiednio ukształtowanymi kanałami, gdzie gorące spaliny oddają ciepło gazowi opałowemu. W klasycznej konstrukcji spaliny z pieca oraz powietrze wlotowe przepływało przez kanały. Spaliny nagrzewały ścianki kanału. Po pewnym czasie przełączano bieg spalin i powietrza wlotowego, kanałami którymi dotychczas płynęły spaliny po przełączeniu płynie powietrze, a spaliny płynąc przez drugi kanał nagrzewają jego ścianki. Po nagrzaniu ścianek tam gdzie płyną spaliny znowu przełączano obieg spalin i powietrza. Dzięki temu możliwe było osiągnięcie wyższej temperatury w komorze roboczej.