机械零件由于某些原因丧失工作能力或达不到设计要求的性能时，称为失效。其主要失效形式如下。
断裂
当零件在外载荷作用下，由于某一危险剖面上的应力超过零件的强度极限时将发生断裂；或者当零件在循环变应力重复作用下，由于危险截面上的应力超过零件的疲劳极限而发生的疲劳断裂。
断裂是一种严重的失效形式，它不但使零件失效，有时还会导致严重的人身及设备事故，是大多数机械零件的失效形式。
过量弹性形变
机械零件受载时，必然会发生弹性形变，但过量的弹性形变会使零件或机器不能正常工作，有时还会造成较大振动，致使零件损坏。例如机器的轴，如果产生过大的弹性变形，轴颈将在轴承中倾斜，若轴上装有齿轮，则势必造成齿轮受载不均匀而影响正常工作。
塑性变形
当零件过载时，塑性材料还会发生塑性变形。这会造成零件的尺寸和形状改变，从而破坏零件与零件间的相互位置和配合关系，使零件或机器不能正常工作。例如齿轮整个轮齿发生塑性变形就会破坏正确啮合条件，在运转过程中会产生剧烈震动和大的噪声，甚至无法运转。
零件的表面失效
绝大多数零件都与别的零件发生静的或动的接触和配合关系。载荷作用于表面、摩擦和磨损发生在表面、环境介质也包围着表面，因此表面失效是很多机械零件的主要失效形式。
零件的表面失效主要是磨损、疲劳点蚀和腐蚀等。零件失效后会增大摩擦，增加能量消耗，破坏零件的工作表面，最终照成零件报废。
破坏正常工作条件下引起的失效
有些零件只有在一定的工作条件下才能正常地工作，例如，在带传动中，若传递的载荷超过了带与带轮接触面上产生的最大摩檫力，就会产生打滑，使传动失效；在高速转动件中，若其转速与转动件系统的固有频率相同时，就会产生共振，使振幅增大，以致引起断裂失效。