故障物理认为产品的故障都是由基本的机械、电、热和化学等应力作用的过程所导致的，因而对于故障不应当仅从统计的角度去研究其规律性，被动的验证产品有具备的可靠性或寿命，而应当采用更为主动的手段从材料、结构、应力、强度和损伤累加等角度，去全面的了解“故障何时发生”以及“为何发生故障”。
故障过程与其自身抵抗物理、化学、热的以及其它变化的特性密切相关，而这与其自身的质量特性有着直接的关系，如元器件质量、加工水平等等，都是影响这一特性的因素。对某一具体产品个体而言，上述特性都是确定性的，在对故障机理认识清晰的前提下，产品的寿命也是确定性的，这一确定性体现在可以通过故障机理以量化的形式解释清楚寿命影响因素与寿命之间的关系。故障物理模型就是体现这一量化关系的一种形式。
故障物理模型是针对某一特定的故障机理，在基本物理、化学、或其他原理的公式和（或）试验回归公式的基础上，建立起来的定量地反映故障发生的特性参数（故障发生时间、退化量、故障率等）与材料、结构、应力等关系的数学函数模型，如下图所示。
图 故障物理模型
故障模型有很多种，从其描述的故障类型角度可分为故障时间模型、性能退化模型、性能裕量模型和系统关系模型，如下图所示。
