机器设备有各种类型，因而出现的故障也多种多样，不同的故障需要采用不同的方法来诊断。
一、振动和噪声的故障检测
这是大部分机器所共有的故障表现形式，一般采用以下方法进行诊断。
1、振动法
对机器主要部位的振动值如位移、速度、加速度、转速及相位值等进行测定，与标准值进行比较，据此可以宏观地对机器的运行状况进行评定，这是最常用的方法。
2、特征分析法
对测得的上述振动量在时域、领域、时频域进行特征分析，用以确定机器各种故障的内容和性质。
3、模态分析与参数识别法
利用测得的振动参数对机器零部件的模态参数进行识别，以确定故障的原因和部位。
4、冲击能量与冲击脉冲测定法
利用共振解调技术(IFD)用以测定滚动轴承的故障。
5、声学法
对机器噪声的测量可以了解机器运行情况并寻找振动源，
二、材料裂纹及缺陷损伤的故障检测
材料裂纹包括应力腐蚀裂纹及疲劳裂纹，一般可采用下述方法进行检测。
1、超声波探伤法
该方法成本低，可测厚度大，速度快，对人体无害，主要用来检测平面型缺陷。
2、射线探伤法
主要采用X和Y射线，该法主要用于展示体积型缺陷，适用于一切材料，测量成本较高，对人体有一定损害，使用时应注意。
3、渗透探伤法
主要有荧光渗透与着色渗透两种。该法操作简单，成本低，应用范围广，可直观显示，但仅适用于有表面缺陷的损伤类型。
4、磁粉探伤法
该法使用简便，较渗透探伤更灵敏，能探测近表面的缺陷，但仅适用于铁磁性材料。
5、涡流探伤法
这种方法对封闭在材料表面下的缺陷有较高检测灵敏度，它属于电学测量方法，容易实现自动化和计算机处理。
6、激光全息检测法
它是60年代发展起来的一种技术，可检测各种蜂窝结构、叠层结构、高压容器等。
7、微波检测技术
它也是近几十年来发展起来的一种新技术，对非金属的贯穿能力远大于超声波方法，其特点是快速、简便，是一种非接触式的无损检测。
8、声发射技术
它主要对大型构件结构的完整性进行监测和评价，对缺陷的增长可实行动态、实时监测且检测灵敏度高，目前在压力容器，核电站重点部位及放射性物质泄漏，输送管道焊接部位缺陷等方面的检测获得了广泛的应用。
三、设备零部件材料的磨损及腐蚀故障检测
这类故障除采用上述无损检测中的超声探伤法外尚可应用下列方法。
1、光纤内窥技术
它是利用特制的光纤内窥技术直接观测到材料表面磨损及腐蚀情况。
2、油液分析技术
油液分析技术可分为两大类，一类是抽液本身的物理、化学性能分析。
四、温度、压力、流量变化引起的故障检测
机器设备系统的有些故障往往反映在一些工艺参数，如温度、压力、流量的变化中，在温度测量中除常规使用的装在机器上的热电阻、热电偶等接触式测温仪外，目前在一些特殊场合使用的非接触式测温方法有红外测温仪和红外热像仪.它们都是依掌物体的热辐射进行测量。