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产品或产品的一部分不能或将不能完成预定功能的事件或者状态称为故障。对于不可修复的产品（例如弹药）也称为失效。故障的正式定义为终止即丧失完成规定的功能。故障通常是产品本身失效后的状态，但是也可能失效前就存在。
故障的表现形式称为故障（失效）模式。
1）按照故障的规律可分为：
①偶然故障：由于偶然因素引起的故障，其重复出现的风险可忽略不计，只能通过概率统计方法来预测。
②耗损故障：通过事前检测或监测可统计预测到的故障，是由于产品的规定性能随时间增加而逐渐衰退引起的。
2）按照故障引起的后果可分为：
①致命性故障：会使产品不能完成规定任务或可能导致人或物的重大损失，最终使任务失败。
②非致命性故障：不影响任务完成，但会导致非计划的维修。
3）按照故障的统计特性可分为：
①独立故障：不是由于另一个产品故障引起的故障。
②从属故障：由另一个产品故障引起的故障。
在评价产品可靠性时只统计独立故障。
可靠性：产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定的功能的能力。
“规定的条件”包括使用时的环境条件和工作条件。产品的可靠性和它所处的条件关系极为密切，同一产品在不同条件下工作表现出不同的可靠性水平（例如：汽车不同路行驶）。
“规定的时间”这个时间是广义的，除时间外，还可以是里程、次数等。产品的可靠性和时间的关系呈递减函数关系。
“规定的功能”指的是产品规格书中给出的正常工作的性能指标。
衡量一个产品可靠性水平时一定要给出故障（失效）判据，比如电视机图像的清晰度低于多少线就判为故障要明确定义，所以在规定产品可靠性指标时一定要对规定的条件、规定的时间和规定的功能给予详细具体的说明。如果这些规定不明确，仅给出产品可靠度要求是无法验证的。
产品可靠性分类：
（1）固有可靠性 产品在设计、制造中赋予的，是一种固有特性，也是产品的开发者可以控制的。
（2）使用可靠性 产品在实际使用过程中表现出的一种性能保持能力的特性，它除了考虑固有可靠性的影响因素之外，还要考虑产品安装、操作使用和维修保障等方面因素的影响。
（3）基本可靠性 产品在规定条件下无故障的持续时间或概率，它反映产品对维修人力的要求。因此在评定产品基本可靠性时应统计产品的所有寿命单位和所有故障，而不局限于发生在任务期间的故障，也不局限于是否危及任务成功的故障。
（4）任务可靠性 产品在规定的任务剖面内完成规定功能的能力。提高任务可靠性可采用冗余或代替工作模式，不过这将增加产品的复杂性，从而降低基本可靠性，因此设计时要在两者之间进行权衡。
1）产品在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的概率称为可靠度，一般用 R （ t ）表示。若产品的总数为 N 0 ，工作到 t 时刻产品发生的故障数为 r （ t ），则产品在 t 时刻的可靠度的观测值为
2）工作到某时刻尚未发生故障（失效）的产品，在该时刻后单位时间内发生故障（失效）的概率，称之为产品的故障（失效）率，也称瞬时故障（失效）率。故障率一般用 λ （ t ）表示：
式中 Δ r （ t ）—— t 时刻后，Δ t 时间内发生故障的产品数；
N s （ t ）——在 t 时刻没有发生故障的产品数；
Δ t ——所取的时间间隔。
3）平均失效（故障）前时间（ MTTF ）
当产品的寿命服从指数分布时，
4）平均故障间隔时间（ MTBF ）
可修复产品，
完全修复的产品，
5）产品在规定条件下贮存时，仍能满足规定质量要求的时间长度称为贮存寿命。
产品出厂后，不工作，在规定的条件下贮存，产品也有一个非工作状态的偶然故障率，非工作的偶然故障率一般比工作故障率小得多，但贮存产品的可靠性也是在不断下降的。因此，贮存寿命是产品贮存可靠性的一种度量。
6）平均修复时间（ MTTR ）：在规定的条件下和规定的时间内，产品在任一规定的维修级别上，排除故障所需实际直接维修时间的平均值（这里不包括维修保障的延误时间，例如等待备件等）。其观测值是修复时间 t 的总和与修复次数之比，即
式中 t i ——第 i 次修复时间；
n ——修复次数。
大多数产品的故障率随时间的变化曲线形似浴盆（图4-1），故将故障率曲线称为浴盆曲线。产品故障机理虽然不同，但产品的故障率随时间的变化大致可以分为三个阶段：早期故障期、偶然故障期和耗损故障期。
1.早期故障期
产品在投入使用的初期，产品的故障率较高，且具有迅速下降的特征。这一阶段产品的故障主要是设计与制造中的缺陷，如设计不当、材料缺陷、加工缺陷、安装调整不当等，产品投入使用后很容易较快暴露出来。可以通过加强管理及采用筛选等办法来减少甚至消灭早期故障。
图4-1 产品典型的故障率曲线
2.偶然故障期
在产品投入使用一段时间后，产品的故障率可降到一个较低的水平，且基本处于平稳状态，可以近似为故障率为常数，这一阶段就是偶然故障期。在这个时期产品的故障主要是由偶然因素引起的，偶然故障阶段是产品的主要工作阶段。
3.耗损故障期
在产品投入使用相当长的时间后，产品会进入耗损故障期，其特点是产品的故障率迅速上升，很快出现产品故障大量增加直至最后报废。这一阶段产品的故障主要是由老化、疲劳、磨损、腐蚀等耗损性因素引起的。通过对产品试验数据分析，可以确定耗损阶段的起始点，在耗损起始点到来之前停止使用，对耗损的零件、部件予以维修、更换，可以降低产品的故障率，延长产品的使用寿命。