À medida que prossegue a oxidação, a camada de óxido aumenta sua espessura e diminui a espessura do metal. Para alguns poucos casos- limites, podemos calcular o aumento da camada do óxido com o tempo (ou o decréscimo da espessura do metal), considerando-se o caso simplificado de oxidação numa superfície plana.
Se o óxido é não-protetor, ocorre ataque direto na superfície do metal, numa velocidade mais ou menos constante e, então, se x é a espessura do óxido
Integrando, obteremos
[18.2]
Onde A, B e C são constantes.
Se a camada de óxido é protetora, é necessário difusão de alguma espécie, íons do metal, oxigênio ou elétrons, a fim de se transferir material através da película. As composições nas faces do óxido são constantes e podemos aplicar a Primeira Lei de Fick da difusão (Veja Capítulo 14, Mobilidade Atômica); assim, se
Integrando, obteremos
[18.3]
Onde A, B e C são constantes.
Se o óxido é muito protetor e tem condutividade elétrica relativamente baixa, uma terceira lei cinética se aplica
(18.4)
onde A, B e C são constantes. Este comportamento é atribuído à formação de uma camada imóvel de cargas positivas ou negativas, de elétrons ou íons, que retardam posterior difusão. Películas de óxidos de ferro (
, 
) e de níquel (NiO) seguem esta lei de crescimento em temperaturas muito baixas, não excedendo, depois de tempos muito longos, espessuras de 100 a 200 
(angstrons). Os óxidos do alumínio (
) e do berílio (BeO) também crescem logaritmicamente. O óxido de cromo conduz facilmente elétrons, mas não íons. Conseqüentemente agrupam-se os íons de metal no óxido, do que resulta um crescimento logarítmico, apesar da alta condutividade para elétrons.
Existe ainda o caso da oxidação intermitente que ocorre quando existe fratura, lascamento e/ou arrancamento de uma camada óxida protetora. O crescimento seguido de lascamento da camada leva a uma intermitência crescente do processo, como mostrado na curva para processo intermitente, na Figura 18.d.
Figura 18.d – Vários tipos de equações para o crescimento da camada de oxidação.