Hita-þolið stál vísar til stáls sem hefur mikla-hitaoxunarþol og háan-hitastyrk. Oxunarþol við háan-hita er afgerandi skilyrði til að tryggja að vinnustykki geti starfað á áreiðanlegan hátt við háan hita. Í oxandi umhverfi eins og lofti við háan -hita hvarfast súrefni við stályfirborðið og myndar ýmis járnoxíðlög. Þetta oxíðlag er mjög gljúpt, tapar upprunalegum eiginleikum stálsins og flagnar auðveldlega af. Til að bæta oxunarþol stáls við háan-hita er málmblöndurefnum bætt við til að breyta uppbyggingu oxíðanna. Algengt notaðir málmblöndur innihalda króm, sílikon og ál.
Þessir þættir bregðast við súrefni til að mynda þétt, stöðugt oxíðlag, eða passiveringslag, eins og Cr2O3, SiO2 eða Al2O3, á stályfirborðinu, sem verndar stálið fyrir frekari oxun. Hærra magn af króm, sílikoni og áli bætir oxunarþol stálsins við háan-hita, en of mikið magn af sílikoni og áli getur skert vélræna eiginleika og vinnsluhæfni stálsins. Þess vegna notar hitaþolið stál króm sem aðalblendiefni, með sílikoni og ál sem hjálparefni. Í stuttu máli er{10}}háhitaoxunarþol stáls aðeins tengt efnasamsetningu þess.
Hár-hitastyrkur vísar til getu stáls til að standast vélrænt álag í langan tíma við háan hita. Undir vélrænni álagi við háan hita fer stál í tvö ferli: mýking, þar sem styrkurinn minnkar með hækkandi hitastigi; og skrið, þar sem plastaflögunin eykst hægt með tímanum við stöðugt álag. Plastaflögun í stáli við háan hita stafar af innrennslisskriði og kornamörkum. Að bæta háan-hitastyrk stáls er venjulega náð með málmblöndu. Þetta felur í sér að bæta málmblöndurþáttum við stálið til að auka tengikraftinn milli atóma og mynda hagstæða örbyggingu.
Að bæta við krómi, mólýbdeni, wolfram, vanadíum og títan getur styrkt stál fylkið, aukið endurkristöllunarhitastigið og myndað styrkingarfasa eins og karbíð eða millimálmsambönd. Þessir styrkingarfasar eru stöðugir við háan hita, leysast ekki upp eða vaxa og viðhalda hörku sinni. Viðbót á nikkeli er fyrst og fremst til að fá austenít. Austenít hefur þéttara atómfyrirkomulag en ferrít, með sterkari tengikrafta milli atóma og erfiðari atómdreifingu. Þess vegna hefur austenít betri háan-hitastyrk. Þannig tengist hár-hitaþol hitaþolins stáls ekki aðeins efnasamsetningu þess heldur einnig örbyggingu þess.
