国际标准化组织（ISO）1964年给出了明确的定义：金属材料在应力和应变的反复作用下所发生的性能变化叫做疲劳，一般情况下特指导致开裂和破坏的性能变化。
疲劳的特点
疲劳断裂三个阶段
疲劳裂纹的萌生
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疲劳裂纹的扩展
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瞬时断裂
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疲劳断裂的原因及预防疲劳的方法
引起结构疲劳断裂的原因大致如下：
零件的结构形状
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零件的结构形状不合理，主要表现在该零件中的最薄弱的部位存在转角、孔、槽、螺纹等形状的突变而造成过大的应力集中，疲劳微裂纹最易在此处萌生。
表面状态
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不同的切削加工方式（车、铣、刨、磨、抛光）会形成不同的表面粗糙度，即形成不同大小尺寸和尖锐程度的小缺口。这种小缺口与零件几何形状突变所造成的应力集中效果是相同的。由于表面状态不良导致疲劳裂纹的形成是金属零件发生疲劳断裂的另一重要原因。
材料及其组织状态
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材料选用不当或在生产过程中，由于管理不善而错用材料造成的疲劳断裂也时有发生，金属材料的组织状态不良是造成疲劳断裂的常见原因。一般的说，回火马氏体较其它混合组织，如珠光体加马氏体及贝氏体加马氏体具有更高的疲劳抗力；铁素体加珠光体组织钢材的疲劳抗力随珠光体组织相对含量的增加而增加；任何增加材料抗拉强度的热处理通常均能提高材料的疲劳抗力。组织的不均匀性，如非金属夹杂物、疏松、偏析、混晶等缺陷均使疲劳抗力降低而成为疲劳断裂的重要原因。
装配与联接效应
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装配与联接效应对构件的疲劳寿命有很大的影响。正确的拧紧力矩可使其疲劳寿命提高5倍以上。容易出现的问题是，认为越大的拧紧力对提高联接的可靠性越有利，使用实践和疲劳试验表明，这种看法具有很大的片面性。
使用环境
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预防疲劳的方法有：
零件的形状、尺寸要合理，因避免尖角、缺口、截面突变，因为这些地方容易引起应力集中而导致疲劳裂纹；如果伴随着尺寸的增加，材料的疲劳极限降低；强度越高，疲劳极限下降的越明显。
降低零件的表面粗糙度，提高金属表面加工质量。因为疲劳源多数位于零件的表面，所以应尽量减少表面缺陷，如氧化、脱碳、裂纹、夹杂等。减少表面加工损伤，如刀痕、磨痕、擦伤等。
疲劳强度及S-N曲线
疲劳强度：材料或构件在变载荷作用下抵抗破坏的能力。疲劳强度用来表征材料或构件疲劳性能的好坏，它的高低以疲劳极限来衡量。
疲劳极限：指金属材料经受无限次循环应力也不发生断裂的最大应力值。由于无限次应力循环后的疲劳试验难以实现,对于一般金属钢材,循环次数取10的7次方。非铁金属取10的8次方。腐蚀介质作用下取10的6次方。
材料的疲劳极限与材料的抗拉强度有密切关系，随抗拉强度σb的升高而升高，如下图所示。