一个电路或元件的物理故障是各式各样的，故障的种类和故障的数目都有很大的差异。为了便于研究，按照故障的特点和影响将其归类，称为故障模型(Fault Model)。故障模型应能准确反映某一类故障对电路或系统的影响，即模型化故障应具有典型性、准确性和全面性。另一方面，模型应尽可能简单，以便作各种运算和处理。
　　电路故障分为逻辑故障和参数故障两类。逻辑故障指使电路逻辑功能发生错误的故障；参数故障指电路参数的变化引起的故障。本书只讨论逻辑故障。
　　逻辑故障按其随时间的表现形式，可分为"永久故障"(Permanent Fault)、"间歇故障"(Intermittent Fault)和"瞬态故障"(Transient Fault)。在测试时始终存在的故障称为永久故障。永久故障也称为硬故障，常见原因为元件损坏、线路开路或短路等。间歇故障时有时无，如线路接触不良就常引起间歇故障。瞬态故障常由于外界的干扰引起，难以人为重复出现。间歇故障需要多次重复测试才能测出，重复出现的次数由故障的概率决定。对这种故障进行测试和诊断，其基本方法与永久故障的方法相同。因此，研究故障的重点仍是永久故障。
　　在永久故障中，最常见的故障是固定型故障(Stuck Fault), 即某个信号线的值固定为某一个电平值。值为'1'的故障称为固定1故障(Stuck-at-1 Fault)，记为s-a-1；值为'0'的故障称为固定0故障(Stuck-at-0 Fault)，记为s-a-0。如记号G_s-a-0表示信号G的故障类型为固定0故障。
　　因连线接触或电元件击穿导致电路节点与电源（或地）短接，就发生固定1（或0）故障。
　　如果一个电路中只有一个故障，称为单故障。同时有多个故障的情况称为多故障。
　　故障覆盖率通常就是指单故障的故障覆盖率。单故障指同时只能有一个故障，但可以是在不同位置上的故障。同时有两个或两个以上故障的情况成为有多故障的情况。显然多故障的组合组成更多的情况，研究起来要复杂的多。
　　除了固定故障外，根据所研究的对象和目的不同，常用的还有两个信号节点短接的桥接故障，模式敏感故障等。
　　本章只研究永久性的固定故障，首先研究单故障，对多故障作简单讨论。
　　在一个电路中，故障可能出现在任何位置。如外部输入、外部输出、内部线网、元件内等。即使在一个线网上，也有可能在前一元件输出管脚、在负载元件输入管脚和线网上任意位置。本书为了简化研究，认为一个线网各处的故障对电路逻辑功能的影响相同。每个线网上的不同位置的故障看作等价故障，只要用一个故障代表即可。这样，一般情况下，一个电路的故障可能总数可以认为是外部输入节点的个数加上各元件输出端个数的和。