Besi murni tidak mudah berkarat, namun baja biasa biasanya mengandung pengotor seperti tembaga dan karbon. Pengotor ini kurang reaktif dibandingkan besi dan membentuk sel primer (yaitu, alat yang menghasilkan arus listrik melalui redoks) dengan besi di udara berair, memisahkan reaksi oksidasi dan reduksi serta membuat baja mengalami korosi.
Karat yang dihasilkan dari masalah korosi baja merupakan karat dengan struktur longgar dan berpori dimana salah satu dari banyak retakan mikro menghubungkan pori-pori. Dengan cara ini, karat ibarat spons yang terus menyerap kelembapan dari udara, selanjutnya mengakarkan baja hingga menembus seluruhnya.
Baja tahan cuaca berbeda dengan baja biasa. Pada awalnya akan berkarat di permukaan seperti baja biasa. Karena tingkat paduannya yang tinggi, proses pengembangan ini bahkan lebih cepat dibandingkan baja biasa. Namun karena struktur kisi yang lebih kompleks pada baja yang tahan cuaca, lapisan karat hitam pekat tumbuh di bawah permukaan karat yang lepas. Lapisan karat ini terdiri dari partikel nanomaterial -FeOOH. Dalam proses ini, atom nikel menggantikan beberapa atom besi di lapisan karat padat, menjadikan lapisan tersebut selektif terhadap kation yang berbeda dan menghambat penetrasi korosif dan anionik.
Lapisan karat yang padat inilah yang membuat permukaan baja yang lapuk berkarat, namun bagian dalamnya tidak terus berkarat. Faktanya, selama kita dapat dengan cermat membedakan antara permukaan baja pelapukan dan karat biasa, dapat terlihat jelas bahwa karat tersebut tidak sama: karat baja pelapukan rata dan padat, menempel pada permukaan baja untuk melindungi baja kita, sedangkan karatnya berbintik-bintik, lepas, keropos, jika disentuh akan meleleh. Alih-alih melindungi baja, karat tersebut malah menarik air dan oksigen ke permukaan baja.
