Cięcie gazowe Oxy-Fuel jest funkcjonalne w przypadku stali niskowęglowych i niskostopowych, z zawartością węgla ograniczoną do 1/10 do 3/10 1%.  Różne pierwiastki stopowe występujące w stali wpływają na zdolność tlenu do cięcia metalu.  Pierwiastki takie jak mangan, krzem, fosfor i siarka mają bardzo mały wpływ na normalnie występujące poziomy.  Inne elementy, takie jak chrom, nikiel, molibden i węgiel ogólnie zmniejszyć zdolność tlenu do cięcia materiału do różnych granic każdego z nich. 

Przed próbą cięcia płomieniem kawałka materiału, należy go zbadać i rozważyć elementy, które zawiera, jak również kombinacje tych elementów, tak samo jak w przypadku badania metalu pod kątem właściwości fizycznych do obróbki cieplnej, hartowania płomieniowego, itp.

Palnik do cięcia kieruje tlen i miesza jego część z gazem paliwowym, tworząc płomień podgrzewający, który tworzy pierścień wokół końcówki tnącej.  Ten płomień wstępny osiąga temperaturę od 4400°F do 6000°F, w zależności od użytego gazu paliwowego oraz stosunku tlenu do gazu paliwowego. 

W celu rozpoczęcia reakcji chemicznej, metal musi zostać podniesiony do temperatury rozpalania, która w przypadku łagodnej stali węglowej wynosi około 1600°F.  W tym momencie metal osiągnie jasny pomarańczowy kolor, a na górnej krawędzi pojawią się iskry.  Kiedy temperatura rozpalania zostanie osiągnięta, dźwignia tlenu tnącego zostaje otwarta i wprowadzony zostaje tlen o wysokiej czystości. 

Ponieważ tlen łączy się chemicznie z żelazem w sposób egzotermiczny (reakcja egzotermiczna), rezultat jest ogólnie określany jako "strumień tnący".  Strumień tnący znajduje się zawsze w centrum końcówki i natychmiast rozpoczyna szybkie utlenianie stali na całej głębokości cięcia.  Ogromna ilość ciepła jest uwalniana, gdy wysokiej czystości tlen łączy się ze stalą podczas tej reakcji. 

Jeśli reakcja ta zostanie przeprowadzona do końca, w jej wyniku powstają trzy zrównoważone równania chemiczne:

• Fe + O --- FeO + Heat (63,800 cal) Pierwsza reakcja
• 3Fe + 2O₂ --- Fe₃O₄ + Heat (267,800 cal) Druga reakcja
• 2Fe + 3/2 O₂ --- Fe₂O₃ + Heat (196,800 cal) Trzecia Reakcja

Trzecia reakcja zachodzi, w pewnym stopniu, w cięższych przekrojach, z przewagą pierwszej i drugiej.  Teoretycznie potrzeba 4,6 stóp sześciennych tlenu, aby utlenić jeden funt stali całkowicie do tlenku żelaza (Fe3O4).  W praktycznych operacjach cięcia ilość zużywanego tlenu jest mniejsza, ponieważ nie całe żelazo jest całkowicie utleniane do tlenku żelaza.  Ta ustalona ilość tlenu jest stała i wymagana do cięcia płomieniowego metalu bez względu na to, jaki gaz jest używany do podgrzewania. 

W miarę utleniania żelaza zaczyna ono płynąć; część materiału przylegającego do tlenków żelaza jest topiona i również płynie, tylko dzięki intensywnemu ciepłu, które jest wyzwalane w reakcji chemicznej.  Usunięcie całego metalu jest w dużej mierze oparte na prędkości i spójności strumienia tnącego z tlenem o wysokiej czystości.