根据构件在服役过程中环境条件、载荷状态（类型、大小、频率、幅度等）等的不同，可将疲劳断裂分类。

热疲劳是由于温度的循环变化而引起应变的循环变化，并由此产生的疲劳断裂失效。产生热疲劳的两个必要条件是温度循环变化和机械约束。温度变化，使材料膨胀，但由于受到约束而产生热应力。

机械疲劳是指构件在交变机械应力（交变应力由机械力引起）作用下而引起的断裂失效。机械疲劳根据应力应变的大小又分为应变疲劳和应力疲劳；

应变疲劳一般指材料所受交变应力较高（接近屈服强度），而应力疲劳指材料承受的交变应力较低（远低于屈服强度）。

根据材料断裂失效前所经历的循环次数，机械疲劳可分为高周疲劳（断裂前的循环次数大于10 ⁵ ）和低周疲劳（断裂前的循环次数一般小于10 ⁴ ）。

根据载荷的幅度和频率变化，机械疲劳可分为常幅、变幅和随机疲劳；常幅疲劳指交变应力的幅度和频率都是固定不变的；变幅疲劳指交变应力的幅度变化而频率不变；随机疲劳则是幅度和频率都在变化。

根据载荷的类型，机械疲劳又可分为弯曲疲劳（单向、双向）、扭转疲劳（单向、双向）、拉-拉疲劳或拉-压疲劳、接触疲劳、振动疲劳（颤振、共振）和复合载荷下的疲劳等。

根据载荷频率的高低，机械疲劳还可分为高频疲劳和低频疲劳。

环境作用下的疲劳是指在交变应力和环境联合作用下而产生的疲劳断裂失效。包括腐蚀疲劳、高温疲劳和微振疲劳等。

所有的疲劳断裂都可按循环周次的高低而纳入高周和低周两类疲劳范畴之内。