耐候鋼與普通鋼鐵不同，在開始，它也會像普通鋼鐵一樣在表面發生銹蝕。由于其合金程度較高，這一過程甚至比普通鋼鐵更快。但是由于耐候鋼內部的晶格更加復雜，在表面的疏松鐵銹下，還會生長出一層暗黑色的致密銹層。這一銹層由納米顆粒的α-FeOOH組成。在這一致密銹層中，鎳原子取代了部分鐵原子的位置，使得銹層具有了陽離子選擇性，抑制了具有腐蝕性的陰離子透過。
耐候鋼中特別設計的合金元素分布提供保護層，進而產生緩蝕效果。耐候鋼表面的保護層會隨天候影響緩慢地增長再生。簡言之，該鋼種就是靠表面產生銹皮來形成保護層。