随着对系统安全性和可靠性要求的进一步提高，人们不仅希望在系统发生故障后能够对故障进行诊断, 更加希望在只有微小异常征兆出现时就能够对故障的发展进行预测, 即根据系统过去和现在的运行状态预测故障发生的时间或者判断未来的某个时刻系统是否会发生故障。与故障检测研究已经发生的确定性事件不同, 故障预测的研究对象是未来的不确定性事件。 因此, 相对于故障检测, 故障预测更加具有挑战性。

常见的故障预测方法包括基于直接可观测状态的故障预测和基于间接观测数据的故障预测方法，有效的故障预测使得人们能够在适当的时候采取措施阻止故障的进一步发展，从而避免发生事故。同时，以故障预测技术为基础的预测维修体制能够克服传统计划维修过剩的缺点, 提高设备的利用率, 减少维修费用，从而降低生产成本, 提高企业的综合竞争力。因此，在如航天、核能及化工等复杂行业领域的大系统中, 故障预测技术有很好的应用前景。