Cynkowanie ogniowe jest procesem reakcji metalurgicznej. Z mikroskopowego punktu widzenia proces cynkowania ogniowego obejmuje dwie równowagi dynamiczne: równowagę termiczną i równowagę wymiany cynku i żelaza. Gdy stalowe elementy obrabiane są zanurzane w stopionym cynku w temperaturze około 450 stopni, elementy obrabiane w temperaturze pokojowej pochłaniają ciepło z ciekłego cynku. Gdy temperatura elementów obrabianych wzrasta powyżej 200 stopni, interakcja między cynkiem i żelazem staje się stopniowo widoczna, a cynk wnika w powierzchnię elementów obrabianych z żelaza.
W miarę jak temperatura obrabianych przedmiotów stopniowo zbliża się do temperatury stopionego cynku, na powierzchni obrabianych przedmiotów tworzy się warstwa stopu o różnych proporcjach cynku do żelaza, stanowiąca warstwową strukturę powłoki cynkowej. Z czasem różne warstwy stopu w powłoce wykazują różne szybkości wzrostu. Z perspektywy makroskopowej proces ten objawia się zanurzeniem obrabianych przedmiotów w stopionym cynku, co powoduje wrzenie powierzchni cynku. Gdy reakcja cynku i żelaza stopniowo osiąga równowagę, powierzchnia cynku uspokaja się. Gdy obrabiane przedmioty zostaną podniesione z roztopionego cynku, a ich temperatura stopniowo spadnie poniżej 200 stopni, reakcja cynku i żelaza zatrzymuje się, a powłoka ocynkowana ogniowo powstaje o określonej grubości.
Główne czynniki wpływające na grubość powłoki cynkowej obejmują skład metalu bazowego, chropowatość powierzchni stali, zawartość i rozmieszczenie aktywnych pierwiastków, takich jak krzem i fosfor w stali, naprężenia wewnętrzne w stali, wymiary geometryczne przedmiotu obrabianego oraz proces cynkowania ogniowego.
Zarówno obecne międzynarodowe, jak i chińskie normy dotyczące cynkowania ogniowego klasyfikują grubości stali w przedziałach, określając średnie i lokalne minimalne grubości powłoki cynkowej, które muszą zostać osiągnięte, aby zapewnić odporność na korozję. Przedmioty obrabiane o różnych grubościach stali wymagają różnej ilości czasu, aby osiągnąć równowagę termiczną i równowagę wymiany cynku i żelaza, co skutkuje różnymi grubościami powłoki.
Średnia grubość powłoki podana w normach opiera się na doświadczeniach produkcyjnych przemysłu, wynikających z opisanego wyżej mechanizmu cynkowania, natomiast grubość lokalna uwzględnia nierównomierny rozkład grubości powłoki cynkowej oraz wartości empiryczne wymagane dla zapewnienia odporności powłoki na korozję.
