In der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik bezeichnet 'Ermüdung' den Prozess, durch den ein Material unter wiederholter Belastung schließlich versagt. Diese Art des Versagens tritt oft bei Belastungen auf, die unterhalb der statischen Festigkeit des Materials liegen. Ermüdung ist ein kritisches Phänomen, das in vielen industriellen Anwendungen, wie z.B. in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbau und in der Bauindustrie, berücksichtigt werden muss.

Wichtige Aspekte der Ermüdung umfassen das Ermüdungsleben (die Anzahl der Zyklen, die ein Material vor dem Versagen aushält), die Ermüdungseigenschaften (die Eigenschaften, die die Anfälligkeit eines Materials für Ermüdung bestimmen) und die Ermüdungstests (experimentelle Methoden zur Bestimmung der Ermüdungseigenschaften). Diese Tests können in der Regel in zwei Kategorien eingeteilt werden: Hochzyklus-Ermüdung (HCF) und Low Cycle Fatigue (LCF). HCF tritt bei hoher Frequenz und niedriger Belastung auf, während LCF durch niedrige Frequenz und hohe Belastung gekennzeichnet ist.

Ein weiterer entscheidender Aspekt ist die Ermüdungsrissinitiierung, bei der kleinste Oberflächenfehler oder mikrostrukturelle Inhomogenitäten als Ausgangspunkte für Rissbildung dienen. Sobald ein Ermüdungsriss entstanden ist, führt die Ermüdungsrissbildung zur fortschreitenden Ausbreitung des Risses bis zum endgültigen Materialversagen.

Speziellere Formen der Ermüdung umfassen die Hochtemperatur-Ermüdung und die thermomechanische Ermüdung. Erstere tritt bei erhöhten Temperaturen auf, wie sie beispielsweise in Turbinenschaufeln vorkommen, während letztere aus der kombinierten Wirkung von mechanischen Belastungen und thermischen Zyklen resultiert.