Zmęczenie jest przyczyną awarii dzięki cyklicznym obciążeniom, które nie przekraczają granicy plastyczności materiału, zazwyczaj przez dziesiątki tysięcy cykli. Nie należy mylić z utwardzaniem, które występuje w stosunkowo niewielu cyklach przy naprężeniach przekraczających granicę plastyczności materiału.
Wytrzymałość zmęczeniowa jest zwykle definiowana przez naprężenie, przy którym materiał nie będzie wykazywał zmęczenia, jednak wiele cykli obciążenia, na które jest narażony (aka limit wytrzymałości ) lub obciążenie, przy którym próbka zawiedzie po N cyklach. Również właściwości zmęczeniowe są rozkładem statystycznym, a nie wartością bezwzględną, stąd kwalifikacja z „średnią”, chociaż często jest to pomijane, ponieważ jest ukryte w definicji.
W wielu przypadkach stale niskostopowe mają wytrzymałość zmęczeniową, która jest wystarczająco bliska ich granicy plastyczności, że po uwzględnieniu czynników bezpieczeństwa staje się to problemem.
Na ograniczenie zmęczenia może również wpływać stan powierzchni próbki, np. Chropowatość powierzchni, nacięcia itp.