Пределы огнестойкости стальных элементов по несущей способности значительно ниже, а железобетонных, при отсутствии предварительного натяжения арматуры, несколько выше. Дверные полотна, склеенные из брусков толщиной 50 мм, имеют предел огнестойкости 1 час. Снижение несущей способности деревянных элементов под действием огня вызывается, во-первых, уменьшением площади их сечения в результате переугливания древесины. Толщина слоя древесины, переугливаемого в единицу времени в начальные моменты велика; в последующем она постепенно уменьшается.
В среднем принимают скорость переугливания равной 0,8-1 мм/мин. Вторая причина уменьшения несущей способности деревянных элементов при пожаре связана с повышением температуры древесины в слоях, расположенных под образующимся углем. Нагрев древесины снижает не только показатели ее сопротивления разным видам механических напряжений, но и модуль упругости. По данным академика Ф. П. Беляпкина, нагрев древесины с 20 до 100° вызывает уменьшение показателей сопротивления ее изгибу, сжатию и растяжению в 1,5-2,5 раза.
Дальнейшее повышение температуры влечет за собой еще большее ее ослабление. В результате этого сечение прочного (полноценного) материала оказывается значительно меньшим, чем сечение сохранившейся по внешнему виду древесины под слоем угля. Разрушение деревянных элементов наступает в тот момент, когда напряжения в материале указанного полноценного прочного ядра, вызываемые действующим изгибающим моментом или нагрузкой, достигают предела прочности древесины.
Покрытие деревянных элементов теплоизолирующими слоями (обмазки, штукатурки) повышает их пределы огнестойкости. Эффективность этих слоев зависит от коэффициента теплопроводности защитного материала, его толщины, а также от прочности его сцепления с защищаемой древесиной.