疲劳试验机通常根据试验频率可分为低频、中频、高频和超高频疲劳试验机。频率低于30赫兹的称为低频疲劳试验机，30～100赫兹的称为中频疲劳试验机，100～300赫兹的称为高频疲劳试验机，300赫兹以上的称为超高频疲劳试验机。机械与液压式一般为低频，电机驱动一般为中频和低频，电磁谐振式为高频，气动式和声学式为超高频。

按照试验环境可分为室温疲劳试验机、低温疲劳试验机、高温疲劳试验机、热疲劳试验机、腐蚀疲劳试验机、接触疲劳试验机、微动磨损疲劳试验机；按照试样的加载方式可分为拉压疲劳试验机、弯曲疲劳试验机、扭转疲劳试验机、复合应力疲劳试验机；按照应力循环的类型可分为等幅疲劳试验机、变频疲劳试验机、程序疲劳试验机、随机疲劳试验机；按照试验目的可分为性能测试疲劳试验机、影响系数疲劳试验机、对比疲劳试验机、筛选疲劳试验机、验证疲劳试验机等。

高频疲劳试验机根据电磁谐振的原理工作，依靠电磁铁的震荡施加载荷，适合于测试载荷20～300千牛、频率80～250赫兹、测试时间短的情况。

低频疲劳试验机根据电液伺服的原理工作，依靠液压作动缸的往复运动施加载荷，适合于测试大载荷（5～1000千牛）、低频率（0～10赫兹）的情况，一般建议在10赫兹左右使用。更高的频率对于液压伺服阀、密封圈等部件的摩擦损伤太大，维护成本太高，不建议使用。如果不考虑维护成本，使用20赫兹、30赫兹也可以，只是液压疲劳试验机的寿命会受到重大的影响。

电机驱动疲劳试验机根据电场与磁场的关系，通过磁场的来回移动实现往复运动施加载荷，适合于测试载荷20～30 000牛、频率0～100赫兹的情况，频率可以随意设置。是小载荷、中频率的首选。

疲劳试验机用于进行金属、合金材料及其构件（如操作关节、固接件、螺旋运动件等）在室温或非室温状态下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。高频疲劳试验机在配备相应试验夹具后，可进行正弦载荷下的三点弯曲试验、四点弯曲试验、薄板材拉伸试验、厚板材拉伸试验、强化钢条拉伸试验、链条拉伸试验、固接件试验、连杆试验、扭转疲劳试验、弯扭复合疲劳试验、交互弯曲疲劳试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲劳试验等。

随着疲劳试验技术的发展，直线电机等新兴技术的不断成熟，高频、小吨位的疲劳试验开始采用直线电机技术来实现，已经出现了类似的试验机。特点是结构简单、环保无污染、噪声低、成本低、不需要大型冷却系统。随着直线电机技术的不断突破，疲劳吨位将越来越高。

疲劳试验的另一个趋势就是多通道、柔性化自由组合的试验系统，随着用户对各种试验需求的不断增加，单一功能的专用试验机越来越不能满足用户的需要，利用标准的通用台架、多个油缸自由组合的多通道试验系统可以最大限度地实现用户种类繁多的试验功能需求。

随着互联网的发展，网络化、智能化的试验机也越来越为用户青睐，用户不再仅仅需要单一的试验机提供数据，而是希望设备联网，从多个设备共享数据，甚至多个实验室共享数据，运用大数据分析，满足用户的需要。