Stål mister styrke når det varmes opp tilstrekkelig. Dekritisk temperaturav et stålelement er temperaturen som det ikke trygt kan bære lasten ved. Byggeforskrifter og standardpraksis for konstruksjonsteknikk definerer ulike kritiske temperaturer avhengig av strukturelementtype, konfigurasjon, orientering og belastningsegenskaper. Den kritiske temperaturen betraktes ofte som den temperaturen der dens flytespenning er redusert til 60 % av romtemperaturens flytespenning. For å bestemme brannmotstandsvurderingen til et stålelement, kan akseptert beregningspraksis brukes, eller en branntest kan utføres, hvis kritiske temperatur er satt av standarden akseptert av myndigheten som har jurisdiksjon, for eksempel en byggekode. I Japan er dette under 400 grader.
I Kina, Europa og Nord-Amerika (f.eks. ASTM E-119) er dette omtrent 1000–1300 grader F (530–810 grader). Tiden det tar for stålelementet som testes å nå temperaturen satt av teststandarden, bestemmer varigheten av brannmotstandsvurderingen. Varmeoverføringen til stålet kan bremses ved bruk av brannsikre materialer, og dermed begrense ståltemperaturen. Vanlige branntettingsmetoder for konstruksjonsstål inkluderer svellende, endotermiske og gipsbelegg samt gipsplater, kalsiumsilikatkledning og isolerende tepper av mineralull.
Betongbygningskonstruksjoner oppfyller ofte kodekravene for brannmotstand, da betongtykkelsen over armeringsjernet gir tilstrekkelig brannmotstand. Betong kan imidlertid bli utsatt for avskalling, spesielt hvis den har et forhøyet fuktighetsinnhold. Selv om ekstra branntetting ikke ofte påføres betongkonstruksjoner, brukes den noen ganger i trafikktunneler og steder der det er mer sannsynlig at en brann med hydrokarbonbrensel gir mer varme til konstruksjonselementet sammenlignet med en brann som involverer vanlige brennbare stoffer under samme brannperiode. Brannsikringsmaterialer av strukturelt stål inkluderer svellende, endotermiske og gipsbelegg samt gipsplater, kalsiumsilikatkledning og tepper med mineral- eller høytemperaturisolasjonsull. Oppmerksomhet er gitt til forbindelser, da termisk utvidelse av strukturelle elementer kan kompromittere brannmotstandsklassifiserte sammenstillinger.
