对于高温合金和耐热钢的耐热性能要求，总的来说必须具有良好的热稳定性、热强性和使用条件下的长期组织稳定性。高温长期的组织稳定性是材料具有良好热稳定性和热强性的保证。热稳定性主要指耐高温氧化和耐热腐蚀性能；热强性主要指高温瞬时强度和塑性，高温持久性能，高温蠕变性能，热疲劳性能等。
高温氧化是指金属在高温氧化性气氛中被腐蚀的现象，是化学腐蚀的一种。在高温下，金属表面可形成一层稳定、致密且附着力强的保护膜时，就有很好的抗氧化性能。铬、铝、硅是耐热钢和高温合金常用的提高抗氧化能力的元素，它们在耐热钢和高温合金表面可形成致密而完整的氧化膜：Cr2O3、Al2O3及SiO2。
热腐蚀是指金属材料在高温工作时，基体金属与沉积在工作表面的沉盐及周围工作气体发生综合作用而产生的腐蚀现象。热腐蚀是以氧化为基础，高温合金在经受热腐蚀之前总是先在合金表面上形成一层保护性氧化膜，沉盐与氧化膜交互作用，产生热腐蚀，它既存在化学腐蚀，又存在电化学腐蚀。
蠕变是指金属在一定温度和应力作用下，随着时间的增加，慢慢地发生塑性变形的现象。蠕变极限是在规定温度下，引起试样在规定时间内的蠕变伸长率（总伸长率或塑性伸长率）或稳态蠕变速度不超过某规定值的最大应力。
由于材料都是长期使用，试验时间不可能达到，一般采用多个试样，测得相对较高应力与断裂时间（至少在5个应力水平下进行）的关系曲线，然后用外推法（一般为曲线延伸），推算更长时间持久强度极限。外推出的时间一般不大于最长试验时间10倍，同时，对材料在温度、应力和时间作用下的组织变化应予以充分注意。
在实际工作中，持久性能常用表示方法是在某一温度持续的应力下材料断裂的时间。
疲劳是材料在交变应力和应变作用下发生局部累积损伤，经一定循环次数发生失效。
疲劳寿命N是在规定的应力或应变作用下，材料失效前所经受的循环次数。
条件疲劳极限σN(MPa)是对应于规定N次循环数的中值疲劳强度极限值。
