（1）齒麵磨損。潤滑油不足或油質不清潔會造成齒麵磨粒磨損，使齒廓改變，側隙加大，以至由於齒輪過度減薄導致斷齒。一般情況下，隻有在潤滑油中夾雜有磨粒時，才會在運行中引起齒麵磨粒磨損。
（2）齒麵膠合和擦傷。對於重載和高速齒輪的傳動，齒麵工作區溫度很高，一旦潤滑條件不良，齒麵間的油膜便會消失，一個齒麵的金屬會熔焊在與之齧合的另一個齒麵上，在齒麵上形成垂直於節線的劃痕狀膠合。新齒輪未經磨合便投入使用時，常在某一局部產生這種現象，使齒輪擦傷。
（3）齒麵接觸疲勞。齒輪在實際齧合過程中，既有相對滾動，又有相對滑動，而且相對滑動的摩擦力在節點兩側的方向相反，從而產生脈動載荷。載荷和脈動力的作用使齒輪表麵層深處產生脈動循環變化的剪應力，當這種剪應力超過齒輪材料的疲勞極限時，接觸表麵將產生疲勞裂紋，隨著裂紋的擴展，最終使齒麵剝落小片金屬，在齒麵上形成小坑，稱之為點蝕。當“點蝕”擴大連成片時，形成齒麵上金屬塊剝落。此外，材質不均勻或局部擦傷，也容易在某一齒上首先出現接觸疲勞，產生剝落。
（4）彎曲疲勞與斷齒。在運行過程中承受載荷的輪齒，如同懸臂梁，其根部受到脈衝循環的彎曲應力作用最大，當這種周期性應力超過齒輪材料的疲勞極限時，會在根部產生裂紋，並逐步擴展，當剩餘部分無法承受傳動載荷時就會發生斷齒現象。齒輪由於工作中嚴重的衝擊、偏載以及材質不均勻也可能會引起斷齒。斷齒和點蝕是齒輪故障的主要形式。
齒輪故障還可分為局部故障和分布故障。局部故障集中在一個或幾個齒上，而分布故障則在齒輪各個輪齒上都有體現。