Hrdzavenie na Cortenovej oceľi vzniká kombináciou železa, vody a kyslíka. Vytvára stabilnú hrdzavú vrstvu (patinu) pod vplyvom striedajúcich sa vlhkých a suchých podmienok. To sa deje najmä na miestach, kde je dostatok kyslíka. V pôde prebieha tento proces oveľa pomalšie, pretože tam je menej dostupného kyslíka.
Cortenová oceľ je dodávaná v šedej metalickej farbe a pri prijatí teda ešte nie je úplne zhrdzavená. Niekedy sú už viditeľné malé hrdzavé škvrny, ale akonáhle je produkt vonku, hrdzavý proces sa začne sám – zvyčajne do dvoch týždňov až mesiacov. Celý proces trvá jeden až dva roky a výsledkom je robustná, ochranná hrdzavá vrstva s teplým vzhľadom.