结构实验以结构或结构模型为对象，必须利用结构实验的设备，并采用实验力学的方法和仪器。实验结果可以直接用于评定结构对设计要求的符合程度，还可用于检验和发展结构分析、结构设计的理论，以及验证计算结构力学的数值结果。

按照实验目的，结构实验可分为研究性实验和鉴定性实验。研究性的结构实验用以验证结构分析、设计理论中的科学概念、推理和假设的正确性，并验证结构分析结果的有效性，从而为结构设计提供依据。一般来说，研究性实验往往没有成熟的实验标准或规范，主要依靠研究者的实验设计保证实验的有效性，其中实验本身的误差分析显得尤其重要。鉴定性实验以直接服务于工程实践为目的，以具体工程结构，或其缩比模型为实验对象，通过实验研究得出技术结论，其通常依据公认的标准或规范开展。

按照实验对象，结构实验可分为原型实验和模型实验。原型实验又包括结构的现场实测和原尺寸模型实验。前者针对已建成结构，包括结构健康监测系统在结构全寿命周期内进行的监测；后者常常针对设计中的结构，如各种重要机械结构设计过程中的试验样机。对象通常被要求与实际结构在尺寸、材料、制作工艺等方面具有一致性，某些情况下还需要模拟实际结构服役期间所经历的恶劣环境。若因技术上、空间上、经济成本上存在困难，使原型实验无法开展，则可以采用按原型结构缩小或放大的模型进行实验。当结构设计尚处于方案阶段，需对多种方案探索比较时，或研究目的是对结构设计理论和分析方法进行科学研究时，也常进行模型实验。模型实验必须保证与原型实验物理相似。

按照荷载性质，结构实验可分为结构静力实验、结构动力实验、结构疲劳实验和结构环境实验等。结构静力实验是结构实验中最常见的实验，其加载过程是从零开始逐步单调递增至预定目标或结构破坏为止，实验过程中，结构本身的运动加速度产生的惯性力可以忽略不计。结构动力实验是利用各种动荷载或动位移加载设备，对结构施加动力作用，通过观察结构在动力作用下的响应，了解结构的动力性能。结构动力实验包括结构动力学特性实验、结构随机振动实验、冲击环境实验等。结构疲劳实验是利用静载或动载加载设备对结构施加给定的疲劳荷载谱，测试结构在给定荷载下的疲劳寿命或给定寿命下的疲劳强度。结构环境实验是利用环境老化设备对结构施加腐蚀老化环境，测试结构的环境耐受性。结构静力实验和结构动力实验中也包括结构静力失稳实验和结构动力失稳实验。

按照实验时间，结构实验可分为短期荷载实验、长期荷载实验和加速实验。短期荷载实验是指基于需要解决的问题，将荷载从零开始施加到结构破坏或达到某阶段后卸载，实验过程在几十分钟、几小时或者几天内完成，与实际工作状态有一定差别。这种由于具体客观因素或技术限制所产生的影响，在分析实验结果时需要加以考虑。长期荷载实验是测试必须考虑结构在长期荷载作用下的性能所进行的实验，如结构的蠕变、预应力结构中钢筋的松弛等。这种长期荷载实验又称持久实验，往往可以持续几个月甚至于数年，通过实验以获得结构性能随时间变化的规律。加速实验是指在保证不改变结构失效机理的前提下，通过强化实验条件，使受试结构加速失效，以便在较短时间内获得必要信息，来评估结构在正常条件下的性能指标。