金属失效分析针对结构件在使用过程之中的，各类失效形式的特征规律进行重点分析。从而找出结构件失效的主要原因。以及预防失效措施和产品改进方案提示。需要通过背景调查、物理、化学机制观察，金相显微镜的宏观与微观属性观察来论证其失效的原因。
从分类上看有，弹性失效、塑性失效、腐蚀失效、脆性断裂失效、疲劳失效、韧性断裂失效以及磨损失效。
失效的原因多为，选材不不当或有缺陷、设计不合理、工艺不过关、操作维修不当。
引起金属材料失效的常见缺陷有：偏析、缩孔。疏松、气泡和白点。这一类属于铸态钢金属缺陷。
锻造轧制钢缺陷一般包括：粗大魏氏体组织、折叠、划痕、网状碳化物及带状组织、脱碳层组织、裂纹、分层和斑疤。另外，焊接工艺以及金属的夹杂物对于金属材料的性能均有很大的影响，原因都可以从金相组织中找到答案。
材料的变形和断裂都是在失效分析中，经常容易遇见的问题。变形失效一般包含材料弹性变形失效、塑性变形失效、高温变形失效、断裂变形失效则包含，韧性断裂、脆性断裂、疲劳断裂。磨损失效同样常见与失效分析报告之中，主要有磨料磨损、粘着磨损、冲世磨损、微动磨损、腐蚀磨损以及疲劳磨损。
一般我们可以通过结构组织分析、无损检测分析、应力测试计算、材料性能测试，化学成分分析这几种测试来分析出具体的材料失效原因。