Stål mister styrke, når det opvarmes tilstrækkeligt. Detkritisk temperaturaf et stålelement er den temperatur, ved hvilken det ikke sikkert kan bære sin last. Bygningsreglementer og konstruktionsteknisk standardpraksis definerer forskellige kritiske temperaturer afhængigt af den strukturelle elementtype, konfiguration, orientering og belastningsegenskaber. Den kritiske temperatur betragtes ofte som den temperatur, hvor dens flydespænding er blevet reduceret til 60 % af rumtemperaturens flydespænding. For at bestemme brandmodstandsevnen for et stålelement, kan accepteret beregningspraksis anvendes eller en brandtest kan udføres, hvis kritiske temperatur er fastsat af den standard, der er accepteret af den myndighed, der har jurisdiktion, såsom en byggekode. I Japan er dette under 400 grader.
I Kina, Europa og Nordamerika (f.eks. ASTM E-119) er dette cirka 1000–1300 grader F (530–810 grader ). Den tid, det tager for stålelementet, der testes, at nå den temperatur, der er fastsat af teststandarden, bestemmer varigheden af brandmodstandsevnen. Varmeoverførslen til stålet kan bremses ved brug af brandsikre materialer, hvilket begrænser ståltemperaturen. Almindelige brandsikringsmetoder til konstruktionsstål omfatter opsvulmende, endotermiske og gipsbelægninger samt gipsplader, calciumsilikatbeklædning og isolerende tæpper af mineraluld.
Betonbygningskonstruktioner opfylder ofte brandmodstandskrav, da betontykkelsen over armeringsjernet giver tilstrækkelig brandmodstand. Beton kan dog blive udsat for afskalning, især hvis den har et forhøjet fugtindhold. Selvom yderligere brandsikring ikke ofte påføres betonbygningskonstruktioner, bruges den nogle gange i trafiktunneler og steder, hvor der er større sandsynlighed for brand i kulbrintebrændstof, da brande i brændbare væsker giver mere varme til konstruktionselementet sammenlignet med en brand, der involverer almindeligt brændbart under samme brandperiode. Brandsikringsmaterialer af strukturelt stål omfatter opsvulmende, endotermiske og gipsbelægninger samt gipsplader, calciumsilikatbeklædning og mineralske eller højtemperaturisolerende uldtæpper. Opmærksomhed er givet til forbindelser, da termisk udvidelse af strukturelle elementer kan kompromittere brandmodstandsklassificerede samlinger.
