Скоро сви проводници су способни да генеришу топлоту када се прође електрична струја. Међутим, нису сви проводници погодни за израду у грејне елементе. Потребна је права комбинација електричних, механичких и хемијских својстава. У наставку су наведена својства значајна за дизајн грејних елемената.
Отпорност:Да би произвео топлоту, грејни елемент мора имати довољан електрични отпор. Међутим, отпор не сме бити толико висок да постаје изолатор. Електрични отпор је једнак отпорности помноженој са дужином проводника подељеном са попречним пресеком проводника. За дати пресек, да би имао краћи проводник, користи се материјал велике отпорности.
·Отпорност на оксидацију:Топлота генерално убрзава оксидацију и у металима и у керамици. Оксидација може потрошити грејни елемент што може смањити његов капацитет или угрозити структуру. Ово ограничава животни век грејног елемента. За металне грејне елементе, легирање са ствараоцем оксида помаже у одолевању оксидацији формирањем пасивног слоја. За керамичке грејне елементе најчешће су заштитне ваге отпорне на оксидацију СиО2 или Ал2О3. Врсте грејних елемената које нису погодне за употребу у оксидационим срединама, попут графита, најчешће се користе у вакуумским пећима или пећима које садрже неоксидирајуће атмосферске гасове, попут Х2, Н2, Ар или Хе, где се грејна комора евакуише из ваздуха .
·Температурни коефицијент отпора:Имајте на уму да се отпорност материјала мења са температуром. У већини проводника, како се температура повећава, такође се повећава отпор. Ова појава има значајнији утицај на неке материјале од других. Виши температурни коефицијент отпора углавном се користи за примену осетљивих на топлоту. За производњу топлоте обично је боље имати нижу вредност. Иако се у неким случајевима промена тачке отпора може прецизно предвидети, пожељан је нагли пораст отпора ради испоруке веће снаге. Да би се систем прилагодио променљивој отпорности, користе се системи управљања или повратне спреге.
·Механичка својства:Крути грејни елементи могу се деформисати када се користе на високим температурама. Како се материјал приближава фази растаљеног или рекристализације, материјал може лакше ослабити и деформисати се у поређењу са својим стањем на собној температури. Добар грејни елемент може да одржи облик чак и на високим температурама. С друге стране, дуктилност је такође жељена механичка својства, посебно за металне грејне елементе. Дуктилност омогућава да се материјал увуче у жице и обликује у облик без угрожавања његове затезне чврстоће.
·Тачка топљења:Поред температуре на којој се оксидација знатно повећава, тачка топљења материјала такође ограничава његову радну температуру. Керамика обично има више тачке топљења од металних грејача.
