直接加热式电弧熔炼的电弧产生在电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料受电弧直接加热，电弧是熔炼得以进行的热量来源。直接加热式电弧熔炼主要有非真空直接加热式三相电弧炉熔炼法和直接加热式真空自耗电弧炉熔炼法两种。
(1)非真空直接加热式三相电弧熔炼法。这是炼钢常用的方法。炼钢电弧炉就是非真空直接加热式三相电弧炉中最主要的一种。人们通常说的电弧炉，就是指的这一种炉子。为了得到高合金钢，必须往钢中加入合金成分，调整钢中含碳量以及其他合金成分含量，脱除有害杂质硫、磷、氧、氮以及非金属夹杂物至产品规定的范围以下。这些熔炼任务在电弧炉中完成最为方便。在电弧炉内可以通过造渣将炉内气氛控制到呈弱氧化性甚至还原性。电弧炉内合金成分烧损较少，加热过程比较容易调节。因此，尽管电弧熔炼需要消耗大量的电能，但工业上仍然用这种方法来熔炼各种高级合金钢.
(2)直接加热式真空电弧炉熔炼法。它主要用来熔炼钛、锆、钨、钼、钽、铌等活泼和高熔点金属以及它们的合金，也用来熔炼耐热钢、不锈钢、工具钢、轴承钢等合金钢。经直接加热式真空自耗电弧炉熔炼出来的金属，其气体和易挥发杂质含量下降，铸锭一般不会出现中心疏松，锭子结晶较均匀，金属性能得到改善。直接加热式真空自耗电弧炉熔炼存在的问题是较难调整金属(合金)的成分。炉子设备费虽比真空感应炉低得多，但比电渣炉高，熔炼费用也较之高许多。真空自耗电弧炉是1955年才开始应用于工业生产，最初用于熔炼钛，随后用来熔炼其他高熔点金属和活泼金属及合金钢等。
间接加热式电弧熔炼的电弧产生在两根石墨电极之间，炉料被电弧间接加热。这种熔炼方法主要用来熔炼铜和铜合金。间接加热式电弧熔炼由于噪声大、熔炼金属质量较差，正逐渐被其他熔炼方法所取代。
