金屬材料失效分析針對結構件在使用過程之中的，各類失效形式的特征規律進行重點分析。從而找出結構件失效的主要原因。以及預防失效措施和產品改進方案提示。需要通過背景調查、物理、化學機制觀察，金相顯微鏡的宏觀與微觀屬性觀察來論證其失效的原因。

從分類上看有，彈性失效、塑性失效、腐蝕失效、脆性斷裂失效、疲勞失效、韌性斷裂失效以及磨損失效。

失效的原因多為，選材不不當或有缺陷、設計不合理、工藝不過關、操作維修不當。

引起金屬材料失效的常見缺陷有：偏析、縮孔。疏松、氣泡和白點。這一類屬于鑄態鋼金屬缺陷。

鍛造軋制鋼缺陷一般包括：粗大魏氏體組織、折疊、劃痕、網狀碳化物及帶狀組織、脫碳層組織、裂紋、分層和斑疤。另外，焊接工藝以及金屬的夾雜物對于金屬材料的性能均有很大的影響，原因都可以從金相組織中找到答案。

材料的變形和斷裂都是在失效分析中，經常容易遇見的問題。變形失效一般包含材料彈性變形失效、塑性變形失效、高溫變形失效、

斷裂變形失效則包含，韌性斷裂、脆性斷裂、疲勞斷裂。磨損失效同樣常見與失效分析報告之中，主要有磨料磨損、粘著磨損、沖世磨損、微動磨損、腐蝕磨損以及疲勞磨損。

一般我們可以通過結構組織分析、無損檢測分析、應力測試計算、材料性能測試，化學成分分析這幾種測試來分析出具體的材料失效原因。