Физическая теория надёжности («физика отказов») изучает закономерности изменения свойств материалов и элементов технических систем в условиях эксплуатации. 1
Отличительная черта этой теории в том, что поддержание работоспособности системы и возможности возникновения отказов рассматривают как результат взаимодействия между системой и внешними воздействиями (эксплуатационными нагрузками, условиями среды и т. п.). 23 Также в этой теории изучают механические, физические и химические процессы, которые происходят в компонентах системы в процессе её эксплуатации. 23
Математическая теория надёжности — это система определённых идей, математических моделей и методов, предназначенных для оценки, предсказания и оптимизации показателей надёжности. 4
Математические методы, используемые в теории надёжности, базируются на теории вероятностей и математической статистике, поскольку каждый конкретный отказ — событие случайное, появление которого не может быть точно предсказано заранее. 7
Таким образом, физическая теория надёжности фокусируется на физических процессах, влияющих на надёжность, а математическая теория надёжности — на использовании математических методов для анализа и оптимизации надёжности технических систем.