재료에 응력을 반복적으로 가할 때, 재료에서 일어나는 국부적인 영구적 구조 변화로서, 재료에 균열이 일어날 수도 있고 혹은 완전 파괴될 수도 있다. 시간적으로 변동하는 하중(응력) 하에서 생기는 재료의 파괴를 피로파괴(fatigue fracture)라고 한다. 피로는 항복이나 파괴가 생기는 단조 증가(일방향, 정적) 하중 이하의 하중에서도 충분한 하중 반복이 있으면 생긴다. 피로의 본질은 재료의 열화는 아니고, 피로 균열의 발생과 진전의 현상이다. 발생은 자유표면, 진전은 균열선단에서 생기는 국소적인 비가역 미끄럼이 원인이고, 결과로서 심한 소성변화를 수반하는 일없이 파괴한다. 따라서. 피로는 연성재료의 특성이고, 취성 재료에는 피로 현상은 없다. 주어진 하중 하에서의 피로 수명은 반복수로 정해지고, 시간과 거의 무관하다. 또, 취성 재료의 늦은 파괴의 현상을 피로 혹은 정적 피로(static fatigue)라 하기도 한다.