Die Niedrigtemperaturmethode ist eine besonders schonende und einfache Art, Fleisch im Backofen zu garen. Die Ofentemperatur liegt dabei bei etwa 80 °C, die Kerntemperatur des Fleisches erreicht etwa 55–70 °C. Die Niedrigtemperaturmethode tritt an die Stelle des Bratens, vermeidet aber weitgehend die Austrocknung und mögliches Zähwerden – das Fleisch bleibt saftig und rosa. Die Garzeit ist wesentlich länger als bei höheren Temperaturen, es bedarf aber keiner Aufsicht und sie kann ohne qualitative Einbußen deutlich verlängert werden.

Da die Temperatur nicht für Bräunungsreaktionen wie die Maillard-Reaktion und das Karamelliseren ausreicht, wird die Niedrigtemperaturmethode meist mit einem Anbraten des Fleisches verbunden, bei dem sich gewünschte Röststoffe bilden.

Geeignet ist die Niedrigtemperaturmethode sowohl für empfindliche Fleischsorten wie Filet oder Roastbeef, die üblicherweise kurz gebraten werden, als auch für bindegewebsreiche Stücke wie Kalbshachse, die meist geschmort werden, ebenso für Geflügel und Fisch.

Beim Garen von Fleisch sind zwei Reaktionen entscheidend: Ab 50°C beginnt das Eiweiß zu gerinnen, wobei mit steigender Temperatur zunehmend vorher gebundenes Wasser frei wird, was das Fleisch schließlich trocken und hart macht. Bei knapp 70°C verwandelt sich das Kollagen des festen Bindegewebes in Gelatine, wodurch (gerade bindegewebsreiches) Fleisch mürbe wird. Eventuell im Fleisch vorhandene Bakterien werden bei gut 60 °C abgetötet. Die ideale Gartemperatur liegt also zwischen 60 und 70°C

Beim üblichen Braten mit Ofentemperaturen von 150°C und höher entsteht ein starkes Temperaturgefälle von außen nach innen. Hat der Kern des Fleischstücks die ideale Temperatur erreicht, wird sie weiter außen bereits überschritten, was an zunehmender Graufärbung zu erkennen ist, die die vollständige Gerinnung des Eiweißes signalisiert. Damit einher geht ein von innen nach außen ansteigender Flüssigkeitsverlust. Nach der traditionellen Methode optimal gebraten ist ein Stück Fleisch, wenn je nach Art und Größe die beste Kombination aus Temperatur und Garzeit eingehalten, also die gewünschte Kerntemperatur bei möglichst kurzer und geringer Überhitzung der anderen Bereiche erreicht wird.

Bei der Niedrigtemperaturmethode wird dieses Temperaturgefälle weitestgehend vermieden, weshalb die Größe des Garguts und die genaue Garzeit eine wesentlich geringere Rolle spielen. Die ideale Temperatur kann nirgends wesentlich überschritten werden, die Flüssigkeit bleibt weitgehend im Gewebe gebunden. In der bei der Niedrigtemperaturmethode notwendigen, langen Garzeit kann das Bindegewebe vollständig zu Gelatine abgebaut werden.

Damit sich aromatische Röststoffe bilden, wird das Fleisch zunächst kurz von allen Seiten goldbraun angebraten und sofort vom Feuer genommen. Anschließend wird es gewürzt und offen oder in Alufolie o. ä. verpackt bei 60 bis 80°C im Backofen gegart. Die Reihenfolge kann auch umgekehrt werden – dann wird das im Ofen gegarte Fleisch erst vor dem Servieren angebraten.

Die Garzeit hängt von der Beschaffenheit und Größe des Fleischstücks ab: Filet ist nach etwa einer Stunde rosa und gar, Rinderbraten wie Tafelspitz nach fünf bis sechs, Gänsebraten nach acht bis neun Stunden. Die Garzeiten können dabei ohne weiteres deutlich verlängert werden; es gibt Köche, die für Stücke aus der Schulter oder der Hüfte Zeiten von 14 bis 60 Stunden bei 60°C anwenden.

Das sogenannte „Ruhen" nach dem Garen entfällt bei der Niedrigtemperaturmethode.

Da anders als beim herkömmlichen Braten oder Schmoren kaum Flüssigkeit austritt und auch nicht hinzugegeben wird, muss die Sauce – von der Verwendung des Bratensatzes vom Anbraten abgesehen – aus anderen Zutaten hergestellt werden.

Auch wenn die Garzeit großzügig gehandhabt werden kann, muss die Temperatur möglichst genau eingehalten werden. In professionellen Küchen gibt es dazu spezielle Öfen, Holdomaten genannt. Haushaltsöfen – besonders älterer Bauart – sind bei niedrigen Temperaturen oft ungenau, weshalb zur Kontrolle ein Ofenthermometer sinnvoll ist. Gelegentlich werden auch Bratenthermometer zur Feststellung der Kerntemperatur empfohlen. Sie sind jedoch bei Einhaltung der gebotenen Ofentemperatur überflüssig.