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故障の原因は、設計、工程、品質、または部品の適用における欠陥であり、これらが故障の根本原因となるか、故障につながるプロセスを開始するものです。故障が製品またはプロセスの使用者に起因する場合は、人的ミスを考慮する必要があります。
部品の故障モードとは、部品レベルで部品が「機能的に」故障した方法のことです。多くの場合、部品には故障モードが数種類しかありません。たとえば、リレーが要求に応じて接点を開閉できなくなる場合があります。これを引き起こす故障メカニズムは多種多様であり、多くの場合、複数の要因が同時に作用します。これには、腐食、異常な電流による接点の溶着、リターンスプリングの疲労破壊、意図しないコマンドの失敗、粉塵の蓄積と機構の詰まりなどが含まれます。システム障害を引き起こす原因（ハザード）が1つだけ特定できることはまれです。理論的には、ほとんどの場合、真の根本原因は、設計上の欠陥、操作上の欠陥、管理上の欠陥、保守に起因する欠陥、仕様上の欠陥など、何らかの人的ミスに遡ることができます。
シナリオとは、最終的なシステム状態（故障状態）に至る、考えられる一連の事象、故障（故障モード）、条件、システム状態の完全な組み合わせを指します。シナリオは、原因（既知の場合）から始まり、特定の最終結果（システム故障状態）へと至ります。システムにおける故障シナリオは、コンポーネントにおける故障メカニズムと同じです。どちらも、システム／コンポーネントの故障モード（状態）を引き起こします。
多くの製品ユーザーやプロセス参加者が用いるような、症状を単純に記述するのではなく、「故障シナリオ／メカニズム」という用語は、故障が発生する前提条件、使用方法、直接的および究極的／最終的な原因（既知の場合）、そして結果として生じるあらゆる副次的または派生的な故障などを含む、より包括的な記述を指します。
この用語は、特に製品やプロセスのテストおよびデバッグを行うエンジニアの間で用いられる、工学用語の一部です。故障状況を注意深く観察・記述し、故障が再現性のあるものか一時的なものかを特定し、どのような条件と事象の組み合わせが故障につながったのかを仮説立てることは、設計上の欠陥を修正したり、将来の改良版を改善したりするプロセスの一部です。この用語は、機械システムの故障にも適用できます。
機械的破壊メカニズムには、過度のたわみ、座屈、延性破壊、脆性破壊、衝撃、クリープ、緩和、熱衝撃、摩耗、腐食[ 1 ] 、応力腐食割れ、およびさまざまなタイプの疲労[ 2 ]などがあります。それぞれが異なるタイプの破壊面と、破壊面付近の他の指標を生成します。製品への荷重のかけ方と荷重履歴も、結果を決定する重要な要素です。特に重要なのは設計形状です。応力集中によって局所的に印加荷重が非常に高いレベルまで増幅され、そこから亀裂が成長することがあるためです。
時間の経過とともに、失敗についてより多くのことが理解されるにつれて、失敗の原因は、症状や結果（つまり影響）の説明から、失敗がどのように、いつ、なぜ発生するのか（つまり原因）についての体系的で比較的抽象的なモデルへと進化する。
製品や状況が複雑になればなるほど、その適切な動作（または修理）を確保するためには、故障原因を正確に理解することがより重要になります。 例えば、連鎖的な故障は特に複雑な故障原因です。エッジケースやコーナーケースは、複雑で予期せぬ、デバッグが困難な問題が頻繁に発生する状況です。
材料は、鉄鋼の場合の錆びなどの腐食プロセスによって、環境によって劣化する可能性がある。このようなプロセスは、応力腐食割れや環境応力割れのメカニズムにおいて、荷重によっても影響を受ける。