金屬疲勞是指固體金屬在長時間反覆受力後，造成原有的強度等物理性質衰弱，甚而產生龜裂、斷裂的現象。但其實這種現象不限於固體金屬，許多固體材料也都有這種現象發生，例如塑膠、碳纖維、陶瓷、玻璃等等。
金屬疲勞是造成機械損壞的重要原因，可能直接導致事故（例如空難）的發生，因此所有機械皆需定期檢查、維修、更換零件。
