材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不均勻造成應(yīng)力傳遞的不平衡，有些地方會成為應(yīng)力集中區(qū)。在循環(huán)應(yīng)力或循環(huán)應(yīng)變作用下，某些點逐漸產(chǎn)生了永久的結(jié)構(gòu)變化，在力的持續(xù)作用下裂紋會越來越大，材料中能夠傳遞應(yīng)力的部分越來越少，導致在一定的循環(huán)次數(shù)后裂紋發(fā)生斷裂的過程稱為疲勞。

在載荷下進行試驗以提供材料或零部件的某種疲勞數(shù)據(jù)的試驗稱為疲勞試驗。疲勞試驗按失效循環(huán)數(shù)的多少可分為高周疲勞試驗和低周疲勞試驗。

高周疲勞試驗以應(yīng)力為某本控制參數(shù)，低周疲勞試驗以應(yīng)變?yōu)榛究刂茀?shù)。

按應(yīng)力循環(huán)的類型可分為恒幅疲勞試驗、程序疲勞試驗和隨機疲勞試驗。

按加載方式可分為拉壓疲勞試驗、旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗、平面彎曲疲勞試驗、扭轉(zhuǎn)疲勞試驗和復合應(yīng)力疲勞試驗。

按載荷和環(huán)境可分為室溫疲勞試驗、高溫疲勞試驗、低溫疲勞試驗、熱疲勞試驗、腐蝕疲勞試驗、接觸疲勞試驗和沖擊疲勞試驗。

按試樣有無預制裂紋可分為常規(guī)疲勞試驗和疲勞裂紋擴展試驗。

按試驗目的可分為材料疲勞性能試驗、疲勞設(shè)計系數(shù)試驗和零部件疲勞試驗。

機械零部件大多承受循環(huán)載荷，其破壞多數(shù)屬于疲勞破壞。因此，疲勞試驗對于機械設(shè)計具有重要意義。