疲労に対する強度，疲労き裂進展特性や破断までの繰返し数（疲労寿命）を求めるための試験機が疲労試験機である．疲労試験機は多種多様であるが，負荷応力の種類により分類すれば，①曲げ疲労試験機（回転曲げ疲労試験機，平面曲げ疲労試験機)，②軸荷重疲労試験機，③ねじり疲労試験機，④曲げ-ねじりなどの組合せ負荷疲労試験機がある．一般的な試験片形状としては，丸棒や平板であるが，圧縮疲労試験を行う場合には円管試験片を用いる．負荷の駆動方式に基づく分類では，①クランク機構式，②慣性力，または，遠心力式，③電磁石式，および，④油圧式疲労試験機などがある．また，計算機制御疲労試験機では種々の波形発生装置により，プログラム荷重やランダム荷重などの実働波形荷重の疲労試験が実施可能である．