当以整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，则此特定状态称为该功能的极限状态。

20世纪70年代，随着结构可靠度理论的发展和应用研究的深入，形成了以可靠度理论为基础、以分项系数表达的概率极限状态设计法。概率极限状态设计法用结构的失效概率或可靠指标度量结构可靠度，在结构极限状态方程和结构可靠度之间以概率理论建立关系。设计表达式采用作用或作用效应、材料性能和几何参数的标准值并附以各种分项系数，用结构重要性系数表达不同的安全等级，表达式中的各分项系数与可靠指标具有明确的对应关系。对承载能力极限状态采用荷载效应的基本组合、偶然组合和地震组合进行设计，对正常使用极限状态按标准组合、频遇组合和准永久组合进行设计。

极限状态设计法表达式为：

式（1）（2）中、和分别为结构或构件的承载力和作用效应及相应的安全系数；和分别为结构或构件的作用效应及相应的分项安全系数；和为结构构件正常使用极限状态的某一指标和限值。

极限状态设计法是在破坏强度设计法基础上发展起来的，采用单一安全系数或多安全系数。与破坏强度设计法相比，极限状态设计法采用两个极限状态，即承载能力极限状态和正常使用极限状态，除保证了结构的安全性外，还保证了正常荷载下结构不会因变形过大、裂缝过宽或振动明显而影响使用。另外，多安全系数极限状态设计法按不同荷载的随机特性采用不同的安全系数是一个重要进步。虽然极限状态设计法对荷载或荷载效应和材料强度的标准值分别以概率方法取值，但不能考虑荷载效应和材料抗力的联合概率分布和结构的失效概率，单一安全系数或多安全系数仍然是凭经验确定的。