不锈钢在高温环境下的性能表现因不锈钢的类型和具体的使用温度而异。
一般来说，奥氏体不锈钢在高温下具有较好的抗氧化性和强度保持能力。例如 310S 不锈钢，能够在高达 1150℃的温度下持续工作，具有出色的抗氧化性能，常用于高温炉的部件制造。
然而，随着温度的升高，不锈钢的强度会逐渐下降，同时可能会发生晶间腐蚀、蠕变等现象。晶间腐蚀是由于在高温下碳在晶界处析出，导致晶界附近的铬含量降低，从而降低了耐蚀性。蠕变则是在高温和恒定应力作用下，材料逐渐发生的塑性变形。
马氏体不锈钢在高温下的强度相对较高，但耐腐蚀性较差。经过适当的热处理，如调质处理，可以提高其在高温下的综合性能。
双相不锈钢在高温下具有较好的强度和耐腐蚀性平衡，但其使用温度通常也有限制。
以航空发动机中的部件为例，由于工作温度极高，需要使用特殊的高温不锈钢合金，如 Inconel 系列合金，这些合金不仅具有良好的高温强度和抗氧化性能，还能在复杂的工作环境下保持稳定的性能。

不锈钢的微观结构也对其耐腐蚀性产生影响。例如，奥氏体不锈钢具有均匀的单相结构，没有晶界和相界等容易发生腐蚀的部位，因此具有较好的耐蚀性。而铁素体不锈钢和马氏体不锈钢由于存在较多的晶界和相界，其耐蚀性相对较差。
以 316 不锈钢为例，它含有较高的铬和镍，以及适量的钼，使其在海洋环境等苛刻条件下仍能保持良好的耐蚀性。相比之下，201 不锈钢由于铬和镍含量较低，耐蚀性就较差，不适合在长期暴露于潮湿和腐蚀性环境中使用。