和人会生病一样，运行的机器有时也要出毛病，即发生故障。机器通过它们的温升、 声音 和振动来“说话”，因而人们可以觉察到机器的“申诉”，并且判断它们的毛病，这就是最简单的设备故障诊断。
机器的运行是一个充满矛盾斗争的过程，设备运行正常时，通过内部各零部件之间的相互协调而使机器与外界环境之间保持着动态平衡，处于有序稳定状态。然而在一定的干扰作用下，原来的有序稳定状态被打破，此时便出现由于干扰因素造成的损伤与设备抗损伤的斗争。这一斗争过程表现在机器上则是零部件在功能、形态和结构上的改变以及对环境适应能力的下降，因而妨碍机器正常运行，并表现出一系列征兆，进而使机器功能、出力受到影响，这就产生了故障。
机器故障诊断就是通过监测定量地掌握机器的工况和状态，一旦发现异常，则对其产生原因、异常部位和危险程度进行识别和评价，提出必要的对策，如应急措施、根治方法等。
设备故障诊断技术的任务：通过各种监测手段，判别机械设备运行状态（或称工作状态）是否正常。如果不正常，经过分析与判断，指出发生了什么故障，便于管理人员维；或者在故障未发生之前，提出可能发生故障的预报，便于管理人员尽早采取措施，避免发生故障；或避免发生重大故障，因而造成停机停产，给工程带来重大经济损失。
设备故障诊断与医学疾病诊断
“故障诊断”来源于仿生学，是从对人体的“疾病诊断”疗伤而得到启发。“人体健康”是常用的医学名词，而称“机械健康”似乎有些不习惯。其实，从仿生概念理解，活动着的人与运动着的机械，在自然界领域内，是完全可以模仿、等同的。表中所示是机械故障诊断测试与人体疾病诊断测试的对比，不难看出二者有许多相通之处。
应该指出的是，对机械故障的诊断与人体疾病的诊断也有大不相同之处，这是由于机械千差万别，几乎有无数种类；这就决定了对不同种类机器进行诊断的方法、识别规则是千变万化的。
常用监测诊断技术
设备状态监测和诊断技术是多个学科交叉、综合而发展起来的新兴学科。常用监测诊断技术有如下十几种：
其中振动是表征机械设备异常和故障的最敏感的征兆，多种动态测试仪器采集、记录和分析动态信号，是进行设备状态监测和故障诊断的主要途径。常用的几种监测方式适用的故障类型参考如下：
现代设备诊断技术正在成为信息、监控、通信、计算机和人工智能等集成技术，并逐步发展成为一个多学科交叉的新学科。
设备状态监测及诊断技术，比起传统的对损坏的设备进行失效分析的方法（相当于医学验尸查病因）更有利于超前预防，是将运行中的机器看成“活”的，它时时刻刻在“说话”发出信息，对其中的故障征兆信息进行采集、处理、分析，对故障进行早期诊断、预测，在机器没损坏之前查明故障原因并适时修复、预防和改进对策。
