Av flere årsaker er tunnelbranner ofte farligere enn branner på et åpent område: Røyken og ilden legger seg langsetter taket. Steinveggene rundt tunnelen absorberer varmen fra ilden slik at temperaturen blir høyere enn i en brann på et åpent område. Dette øker faren for overtenning, særlig hvis det finnes brennbart isolasjonsmateriale i taket. Sammen med en trakteffekt – som forsterker ev. vind utenfra og bevegelser i luften som skyldes brannen – gjør dette at en tunnelbrann kan utvikle seg til en ildstorm. Røyken blir langt mer konsentrertenn ved en brann av tilsvarende omfang på et åpent område. Den blir dermed tilsvarende giftigere og gjør det også vanskelig å orientere seg. Konsentrasjonen av branngasser blir tilsvarende høyere, dermed også faren for en eksplosiv utvikling av brannen. Eksplosjoner får sterkere virkning enn i friluft fordi trykkbølgene kastes tilbake fra vegger og tak. Det kan være ytterst vanskelig – i praksis umulig – å rømme fra en tunnelbrann, særlig i en lang tunnel.