При небольшом повышении температуры испытания форма кривых выносливости многих сталей сохраняет тот же вид, что и при температуре 20°С, т.е. в полулогарифмических координатах изображается двумя прямолинейными участками – наклонным (соответствующим перегрузкам) и горизонтальным, параллельным оси числа циклов.
Предельные повышения температур, до которых сохраняется указанный вид кривых усталости и таким образом существует действительный предел выносливости, для разных сталей различны.

При обычных испытаниях малых стальных образцов статическими нагрузками понижение температуры вызывает повышение характеристик прочности (временного сопротивления, пределов текучести и упругости) и снижение характеристик пластичности. При этом заметное снижение характеристик пластичности начинается обычно только при достаточно низких температурах (ниже -50÷-70ºС). Поэтому такие испытания сталей на малых образцах при пониженных температурах не представляют практического интереса. Низкие температуры могут проявляться в большей степени при ударных нагрузках (ударная вязкость) или при испытаниях крупных образцов с резкими концентраторами напряжений (характеристики вязкости разрушения).

Сопротивление усталости всех конструкционных материалов в большой степени зависит от химической агрессивности окружающей среды. В условиях эксплуатации многие детали машин и элементы сооружений подвергаются коррозионному воздействию окружающей атмосферы или других газовых или жидких сред.
Степень влияния коррозионных повреждений поверхности деталей на сопротивление усталости зависит от свойств материала и среды, характера нагружений и времени. Предварительное перед испытаниями коррозионное воздействие на образцы не столь опасно как одновременное действие коррозионных и механических факторов.

Состояние поверхности после механической или тепловой обработки деталей может сказываться на сопротивлении усталости по двум причинам: 1) следы инструмента на поверхности, остающиеся после механической обработки, действуют как концентраторы напряжений с присущими им неблагоприятными проявлениями и 2) образование физикохимических изменений в поверхностных слоях металла после механической, химической или тепловой обработок способно существенно влиять на сопротивление металла усталости как в неблагоприятную, так и в благоприятную сторону.

Реальным деталям машин и элементам сооружений свойственны формы, вызывающие более или менее значительную концентрацию напряжений. Всевозможные резкие изменения сечений, отверстия, надрезы, присоединенные части и многие другие факторы способны вызвать местное повышение напряжений на опасную для прочности величину. Помимо конструктивных причин, концентрацию напряжений могут вызвать также технологические причины (наличие неметаллических включений, пор, непроваров при сварке или наплавке, трещин и пр.) и эксплуатационные (коррозионные и эрозионные повреждения, задиры, контактирование с сопряженными деталями и пр.).

При многочисленных испытаниях на усталость обнаружено влияние размеров образцов - с увеличением размеров снижается сопротивление усталости. Эта закономерность получила название «масштабного эффекта»; он обнаруживается при испытаниях на переменный изгиб и переменное кручение как для гладких образцов, так и образцов с концентраторами напряжений. При испытаниях на осевое растяжение-сжатие масштабный эффект обнаруживается только для образцов с концентраторами напряжений. Гладкие образцы при осевой нагрузке не имеют масштабного эффекта.

На сопротивление усталости деталей машин и частей сооружений оказывает существенное влияние ряд факторов: состав и структура материала; вид напряженного состояния и характер изменения его во времени; форма и размеры нагружаемых объектов; состояние поверхности; остаточная напряженность; температура; активность окружающей среды и др. В связи с этим определить расчетным методом пределы выносливости для реальных конструкций, в которых, как правило, действуют многие из перечисленных выше факторов, чрезвычайно трудно. В настоящее время ведутся активные исследования, касающиеся вскрытия природы усталостного разрушения [65, 145, 177] и разработок аналитического прогнозирования усталостных характеристик для различных конкретных практических случаев [73].