Fierul pur nu ruginește ușor, dar oțelul obișnuit conține de obicei impurități precum cuprul și carbonul. Aceste impurități sunt mai puțin reactive decât fierul și formează o celulă primară (adică un dispozitiv care generează un curent electric prin redox) cu fierul în aer apos, separând reacțiile de oxidare și reducere și supunând oțelul la coroziune.
Rugina produsă de problemele de coroziune a oțelului este o rugină cu o structură liberă, poroasă, în care una dintre multele microfisuri interconectează porii. În acest fel, rugina este ca un burete care continuă să absoarbă umezeala din aer, ruginind și mai mult oțelul până când acesta trece complet.
Oțelul rezistent la intemperii este diferit de oțelul obișnuit. La început, va rugini la suprafață ca oțelul obișnuit. Datorită gradului său ridicat de aliere, acest proces de dezvoltare este chiar mai rapid decât oțelul obișnuit. Dar, datorită structurii mai complexe a zăbrelelor din oțelul rezistent la intemperii, un strat dens și profund de rugina crește sub rugina de suprafață liberă. Acest strat de rugină este format din particule de nanomaterial -FeOOH. În acest proces, atomii de nichel înlocuiesc unii dintre atomii de fier din stratul dens de rugină, făcând stratul selectiv pentru diferiți cationi și inhibând penetrarea corozive și anionice.
Este acest strat dens de rugină, ceea ce face ca suprafața oțelului de intemperii să ruginească, dar interiorul nu va continua să ruginească. De fapt, atâta timp cât putem distinge cu atenție între suprafața oțelului de intemperii și rugina obișnuită poate fi văzută în mod clar nu sunt aceleași: rugină de oțel de intemperii plată și densă, atașată la suprafața oțelului pentru a proteja oțelul nostru, în timp ce rugina este pestrită, liberă, poroasă, o atingere se va topi. În loc să protejeze oțelul, o astfel de rugină atrage apa și oxigenul pe suprafața oțelului.
