В статье представлен обзор научных работ по наноструктурированию изделий методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Проведён анализ применения способов механотермического и термомеханического формирования полигонизационной субструктуры в металлах. Показаны перспективы и недостатки современного формирования измельчённой и наноразмерной субструктур. Доказано, что возможности такого формирования субструктуры используются далеко не полностью, что связано с протеканием процессов динамической и собирательной полигонизации, имеющих место при сравнительно длительном времени выдержки при высокой температуре. Наноструктурирование деталей большого размера методами ИПД вызывает значительные технические и технологические трудности и не является экономически целесообразным. Основная часть этих методов не доведена до практического применения. Приведены результаты предыдущих исследований, которые открывают перспективу для дальнейших исследований и применения способа формирования измельчённой полигонизационной субструктуры путём предрекристаллизационной термической обработки металлов, сплавов и напылённых покрытий. Исследования проводились на технически чистых металлах (Fe, Ni, Cu, Al, Ag), что позволило установить влияние температуры, времени выдержки и степени предварительной деформации, а также типа кристаллической решётки на процессы их упрочнения предрекристаллизационной термической обработкой. С целью выявления закономерностей влияния количества углерода и легирующих элементов на процессы упрочнения предрекристаллизационной термической обработкой сталей исследования проводили на углеродных (20, 40, 45, У8) и легированных (40Х, 12Х13, 20Х13, 40Х13, 18Х2Н4МА, 12Х18Н10Т, ПХ18Н15, ПРХ18Н9, ЕП533-ИД, Св-08Г2С) сталях, а также на сплавах Ni80Cr20, БрАМц 9-2, Д16. Исследовали влияние методов ИПД на размер областей когерентного рассеяния рентгеновских излучений и твёрдость на примере всестороннего прессования и традиционного деформирования сжатием с последующей предрекристаллизационной термической обработкой, которая обеспечивает максимальную твёрдость материала. По результатам структурного анализа и электронной микроскопии установлено, что предрекристаллизационная термическая обработка пластически деформированных металлов и сталей на режимах, обеспечивающих наиболее высокие показатели физико-механических свойств, вызывает измельчение субструктуры и позволяет формировать в структуре деформированных сжатием более чем на 60% металлов и сталей наноразмерные элементы, количество которых может достигать 25% от общего количества структурных составляющих. Показана перспектива дальнейшего развития технологии предрекристаллизационной термической обработки металлов, сплавов и напылённых покрытий с целью повышения устойчивости измельчённой полигонизационной субструктуры при увеличении температуры и времени выдержки путём блокирования роста субзёрен за счёт процессов искусственного старения или формирования устойчивых дислокационных сплетений, что позволит расширить промышленное применение предрекристаллизационной термической обработки.