En este estudio, se depositaron multiláminas de Cu/Ni y Cu/Al, con un grosor de capa individual que varía de 25 nm a 200 nm, y películas de capa simple de Cu-Ni y Cu-Al co-sputterizadas a temperatura ambiente mediante sputtering por magnetrón y se sometieron a un tratamiento térmico de 100 grados C a 300 grados C. Las propiedades mecánicas y microestructurales de las muestras depositadas y tratadas térmicamente se caracterizaron mediante nanoindentación, difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. Ambos sistemas de multiláminas exhiben un aumento en la dureza con el incremento de la temperatura de tratamiento térmico. Sin embargo, el sistema Cu/Ni muestra un aumento gradual y moderado de la dureza (hasta un 30%) desde la temperatura ambiente hasta 300 grados C, mientras que el sistema Cu/Al presenta un aumento brusco de dureza (~150%) entre 125 grados C y 200 grados C. Las muestras de Cu-Ni y Cu-Al co-sputterizadas demuestran consistentemente una dureza mayor que sus contrapartes en multiláminas, aunque con una dependencia de temperatura claramente diferente: la dureza de Cu-Ni aumenta con la temperatura de tratamiento térmico, mientras que Cu-Al mantiene una alta dureza constante a lo largo de todo el rango de temperatura. Los distintos mecanismos de fortalecimiento térmico observados en los dos sistemas de multiláminas metálicas pueden atribuirse a la formación de soluciones sólidas en Cu/Ni y a la precipitación de fases intermetálicas en Cu/Al. Este estudio destaca la ventaja única del fortalecimiento intermetálico en sistemas de multiláminas metálicas.