Existen diferentes causas que generan fatiga mecánica: 

• Sucede en estructuras que están sometidas constantemente a vibraciones, como puentes, estructuras, líneas férreas y vehículos en general.  
• También cuando hay variaciones continuas de temperaturas, o en el caso de los tratamientos térmicos, se produce dilatación y contracción irregular del material, ocasionando deterioro mediante grietas.
• Cuando es por su uso particular, ocurre cuando el material alcanza un límite determinado de ciclos de carga.
• La corrosión también puede afectar las estructuras de metal y con el tiempo pueden ocasionar grandes fisuras. 

La fatiga mecánica comienza con pequeñas grietas casi invisibles. Con el tiempo, estas se van propagando hasta el punto de ser muy notorias.

Normalmente, estas fisuras aparecen en las zonas de concentración de tensión sobre la superficie de un componente, y es un defecto preexistente casi indetectable sobre la superficie del elemento o debajo de este.  

Una fisura pasa por varias etapas en el proceso por fatiga mecánica. Una de iniciación, una de propagación estable y finalmente una propagación acelerada que conduce a la falla del componente. 

• Aparición de fisuras: Corresponde a una fase donde se producen los primeros cambios microestructurales, con aumento de la densidad de dislocaciones y formación de microfisuras y posterior localización de las zonas con daño irreversible.
• Propagación de fisuras: En esta fase se inician las macrogrietas y la formación de fisuras cada vez más graves, con tendencia a la expansión de la falla por fatiga mecánica.
• Fractura: Se provoca la fractura total de la estructura. 

La duración de las etapas puede variar considerablemente según el tipo de material, carga aplicada, geometría, temperatura e irregularidades en el ensamble de los elementos.  

Métodos para calcular la vida en fatiga 

• Resistencia a la tensión (SN) 

Se basa únicamente en los niveles de tensión y utiliza sólo el método Wöhler. Aunque no es adecuado para componentes con zonas de plasticidad y proporciona una baja precisión para la fatiga de ciclo bajo, es el método más fácil de implementar, dispone de una amplia cantidad de datos de referencia y ofrece una buena representación de la fatiga de ciclo alto. 

• Resistencia a la deformación unitaria (EN) 

Este método proporciona un análisis más detallado de la deformación plástica en zonas localizadas y es adecuado para las aplicaciones de fatiga de ciclo bajo. No obstante, los resultados no son concluyentes. 

• Mecánica de la fractura elástica lineal (LEFM) 

Este método supone que la fisura ya existe y que se ha detectado. Predice la expansión de la fisura en relación con la intensidad de la tensión. Puede ser un método práctico cuando se aplica a estructuras de gran tamaño junto con códigos informáticos e inspecciones regulares. Cuando se tiene en cuenta la fatiga mecánica se pueden reducir los fallos en las estructuras y evitar catástrofes.