設備故障的發生原因十分復雜，從性質上可分為系統性故障和隨機性故障兩類、系統性故障是設備或某部件在運行中不斷老化降級，直到出現故障，這種故障一般為漸發式，有一定規律，從開始有征兆到出故障有一定時間，若預測及時，及早采取措施，造成損失較小。隨機性故障則多為突發性，故障發生前無明顯征兆，有征兆時很快就發生故障，難于報警，易于造成災難性破壞。
設備故障的發生大致有如下幾個原因：
1、設備老化，設備在使用中由于磨損、疲勞等各種原因，性能不斷下降，直至某個薄弱部位承受不了而斷裂，造成局部破壞，也就是內因。
2、環境或條件的惡化，如在高溫、灰塵、有害氣體條件下工作或輔助材料不適合，如用劣質潤滑油等。
3、操作失誤，如超負荷、超溫、調節錯誤、不遵守操作規程，也就是人為因素。
設備故障的發生過程一般分為原發性故障和后繼故障，原發性故障指設備早期發生的局部破壞，破損部件影響了設備的正常運轉，但有時并未有明顯的外在現象，設備運轉狀態的變化程度未足以引起操作人員的注意，若不及時處理，就會發生一連串的后繼故障，其碎片影響附近正常的部件或阻礙相關在正常工作的部件的運轉，處理越晚，后繼故障越發展，破壞性越大。例如設備中若干個軸承中的某個由于疲勞而破損，此時設備可能仍能正常運轉，若未發現而讓它繼續運轉，隨后破壞了的軸承或壞軸承碎片就會使鄰近相連接的軸和齒輪被破壞，在不處理，破壞范圍繼續擴大，最終齒輪箱也會被破壞。又如內燃機的某一氣缸中的某根活塞環斷了，初期不會影響機器的運轉，若不停車檢查處理，斷了的環會造成拉缸，再不及時處理，缸體和軸等都會破壞，直至自動停車。后繼破壞發生越嚴重，除了使設備破壞程度越大外，也會掩蓋對原發性故障的辨別，增加分析故障原因的難度。事實證明，很多大型設備的災難性事故，是由于早期某些局部小故障處理延誤而造成，延誤越久，破壞越大，越難于尋找原發性故障或故障原因，這就可看出故障診斷的重要性，故障預測得越早，破壞損失越少，也越容易找出故障原因。
現在的情況是從事設備故障診斷研究的絕大多數為設備管理或研究人員，他們的專業是機械，對從機械的角度進行故障診斷較熟悉，有豐富的經驗，也做了大量的研究，但對潤滑油不夠熟悉，僅局限于對由潤滑攜帶出來的磨損顆粒的研究或把潤滑油分析作為補充項目，這是十分不夠的。
