L'oxycoupage au gaz est fonctionnel pour les aciers à faible teneur en carbone et en alliage, avec une teneur en carbone généralement limitée à 1/10 à 3/10 de 1%.  Les différents éléments d'alliage présents dans l'acier affectent la capacité de l'oxygène à couper le métal.  Des éléments tels que le manganèse, le silicium, le phosphore et le soufre ont très peu d'effet dans des proportions normales.  D'autres éléments tels que le chrome, le nickel, le molybdène et le carbone réduisent généralement la capacité de l'oxygène à couper le matériau jusqu'aux différentes limites de chacun. 

Avant de tenter de découper un matériau au chalumeau, vous devez l'étudier et tenir compte des éléments qu'il contient ainsi que des combinaisons de ces éléments, tout comme vous le feriez si vous étudiiez les propriétés physiques du métal en vue d'un traitement thermique, d'un durcissement à la flamme, etc.

Un chalumeau coupeur détourne l'oxygène et en mélange une partie avec le gaz combustible pour créer la flamme de préchauffage, formant l'anneau de flamme autour de la pointe de coupe.  Cette flamme de préchauffage atteindra une température de 4400°F à 6000°F, en fonction du gaz combustible utilisé ainsi que du rapport entre l'oxygène et le gaz combustible. 

Pour déclencher une réaction chimique, le métal doit être porté à la température d'allumage, qui est d'environ 1600°F pour l'acier au carbone doux.  À ce stade, le métal prend une couleur orange vif et des étincelles sont visibles sur le bord supérieur.  Lorsque la température d'allumage est atteinte, le levier d'oxygène de coupe est ouvert et de l'oxygène de haute pureté est introduit. 

Comme l'oxygène se combine chimiquement avec le fer de manière exothermique (réaction exothermique), le résultat est généralement appelé "jet de coupe".  Le jet de coupe se trouve toujours au centre de la pointe et déclenche instantanément une oxydation rapide de l'acier sur toute la profondeur de la coupe.  Une énorme quantité de chaleur est libérée lorsque l'oxygène de haute pureté s'unit à l'acier pendant cette réaction. 
Si elle est menée à son terme, cette réaction donne lieu à trois équations chimiques équilibrées:

• Fe + O --- FeO + Chaleur (63 800 cal) Première réaction
• 3Fe + 2O₂ --- Fe₃O₄ +Chaleur (267 800 cal) Deuxième réaction
• 2Fe + 3/2 O₂ --- Fe₂O₃ +Chaleur (196 800 cal) Troisième réaction

La troisième réaction se produit, dans une certaine mesure, dans les coupes de sections plus lourdes, les première et deuxième réactions étant prédominantes.  Théoriquement, il faut 4,6 pieds cubes d'oxygène pour oxyder complètement une livre d'acier en oxyde ferreux (Fe3O4).  Dans les opérations pratiques de découpe, la quantité d'oxygène utilisée est inférieure car tout le fer n'est pas complètement oxydé en oxyde ferreux.  Cette quantité fixe d'oxygène est la constante requise pour couper le métal à la flamme, quel que soit le gaz combustible utilisé pour la fonction de préchauffage.

Au fur et à mesure que le fer est oxydé, il commence à couler ; une partie du matériau adjacent aux oxydes de fer est fondue et coule également, uniquement en raison de la chaleur intense libérée par la réaction chimique.  L'enlèvement de tout le métal repose en grande partie sur la vitesse et la cohérence du jet de découpe à l'oxygène de haute pureté.