不锈钢的热疲劳强度指材料在高温下由于周期反复变化着的应力的作用而发生损伤至断裂的过程。不锈钢的热疲劳指的是在做加热与冷却过程中，当温度产生变化与受到来自外部的约束力时，在材料的内部相应于其自身的膨胀与收缩变形形成应力，并使材料出现损伤。当快谏地反复加热与冷却时其应力就具备冲击性，所形成的应力与一般情况比也就更大，此时有的不锈钢棒会表现为脆性破坏。

热疲劳与热沖击是有着似之处的现象，但前者主要伴随波动大的望性应变，而后者的破坏主要为脆性破坏不锈钢板的成分与热处理条件对高溫疲劳强度有直接影响。尤其是当碳的含量增加时高温疲劳强度会显著增加，固溶热处理温度也有明显的影响。

总的来说，铁素体不锈钢会具备良好的热疲劳性能。在奥氏体型不锈钢中具有稳定奥氏体组织和铬镍系奥氏体不锈钢的韧性（室温下韧性和低温下韧性）非常优良，因而适用于在室温下和低温下的各种环境中使用。对于有稳定奥氏体组织和铬锰系奥氏体不锈钢。添加镍可进一步改善其韧性。