Челик{0}}отпоран на топлоту се односи на челик са високо-отпорношћу на оксидацију на температури и високом{2}}чврстом на температуру. Висока{4}}отпорност на оксидацију при високим температурама је важан услов за обезбеђивање-дуготрајног рада радних предмета на високим температурама. У оксидирајућим срединама као што је ваздух са високом{7}}температуром, кисеоник реагује хемијски са површином челика и формира различите слојеве оксида гвожђа. Овај оксидни слој је веома порозан, губи првобитна својства челика и лако се љушти. Да би се побољшала {{10}отпорност челика на оксидацију при високим температурама, легирајући елементи се додају челику, чиме се мења структура оксида. Обично коришћени легирајући елементи укључују хром, силицијум и алуминијум. Они реагују са кисеоником и формирају густ и стабилан оксидни слој, или пасивациони слој као што су Цр2О3, СиО2 или Ал2О3, на површини челика да би заштитили челик од даље оксидације. Веће количине хрома, силицијума и алуминијума резултирају бољом отпорношћу на оксидацију{19}при високим температурама, али превелике количине силицијума и алуминијума погоршавају механичка својства и могућност обраде челика. Стога, челик отпоран на топлоту{21}}користи хром као главни легирајући елемент и силицијум и алуминијум као помоћне елементе. Укратко, висока{23}отпорност челика на оксидацију при високим температурама је повезана само са његовим хемијским саставом.
Високо{0}}температурна чврстоћа се односи на способност челика да издржи механичка оптерећења током дужих периода на високим температурама. Челик доживљава два главна типа механичких оптерећења на високим температурама: омекшавање (чврстоћа опада са повећањем температуре) и пузање (слагано повећање пластичне деформације током времена под сталним напрезањем). Пластична деформација челика на високим температурама је узрокована интрагрануларним клизањем и граничним клизањем зрна. Легирање се обично користи за побољшање чврстоће челика на високим{4}}има. Ово укључује додавање легирајућих елемената како би се побољшало међуатомско повезивање и створиле повољне микроструктуре. Додавање хрома, молибдена, волфрама, ванадијума и титанијума јача челичну матрицу, повећава температуру рекристализације и формира ојачавајуће карбиде или интерметална једињења као што су Цр23Ц6, ВЦ и ТиЦ. Ове ојачавајуће фазе су стабилне на високим температурама, не растварају се, не агрегирају и одржавају своју тврдоћу. Додавање никла првенствено има за циљ добијање аустенита. Аустенит има гушћи атомски распоред од ферита, што резултира јачом међуатомском везом и мањом атомском дифузијом. Стога, аустенит показује бољу чврстоћу{13}при високим температурама. Очигледно је да је високо{15}}температурна чврстоћа челика отпорног на топлоту{16}}везана не само за његов хемијски састав већ и за његову микроструктуру.