破断した部品などの破断面には損傷原因特有の破面形態が生じます。この破面形態にはマクロ破面と走査電子顕微鏡など高倍率の装置で観察しなければ分からないマイクロ破面があり、損傷原因解析では、これらの破面を観察し損傷の起点や進行過程および損傷原因を推定しています。

　破断原因で最も割合の多い金属疲労破壊では、マクロ破面にビーチマークという木の年輪のような縞模様が認められることがあります。この縞の一本一本は損傷過程でき裂の最先端に生じた模様であり、これによりき裂の進行過程が分かります。またマイクロ破面にはストライエーションという微細な縞状の起伏が生成されます。これは繰り返し作用する引張りと圧縮応力により生じる破面形態であり、縞の数は繰り返し応力のサイクル数に対応しています。また、延性破壊、脆性破壊のマイクロ破面にはディンプルおよびへき開破面が生じ、応力腐食割れなどでは粒界破面が観察されることがあります。

　下図に走査電子顕微鏡で観察した金属材料の代表的なマイクロ破面を示します。