Основне завдання технічної діагностики - розпізнавання стану системи в умовах обмеженої інформації.
Інформація надходить у вигляді показників датчиків: вібрацій, температур, тисків, шляхом візуальних оглядів і т.д.
Для складних технічних систем запис параметрів ведеться дискретно або безперервно.
Крім того, в технічній діагностиці здійснюють пошук і автоматичний контроль несправностей. Це пов'язано з розробкою методів і засобів контролю, розробкою діагностичних тестів, оцінкою контролеспособності технічних систем.
Технічна діагностика стала одним з найважливіших методів підвищення надійності систем в експлуатаційних умовах, коли потрібно керуватися певними прийомами і правилами для прийняття рішення. Вона допускає експлуатацію відповідальних виробів і їх технічне обслуговування «за станом», що дає значний економічний ефект.
Процедура діагностування машини включає в себе три основних етапи:
1) первинне опис об'єкта;
2) виділення ознак оцінки стану;
3) прийняття рішення (діагноз).
Первинне опис виконують на основі експериментальної інформації, необхідної для прийняття рішення.
Стан об'єкта, що діагностується визначається діагностичними ознаками, а вони - діагностичними сигналами різної фізичної природи. Знаходження ефективних ознак є центральним завданням діагностики, головною її проблемою. Чим більше відомостей про діагностується, тим вірогідніше його діагноз.
Глибоке вивчення властивостей машини, цілей і суті діагнозу є основною передумовою ефективності діагностики.
При пошуку ознак слід розрізняти три аспекти технічного стану: структурний, функціональний і вібраційний.
Структурний стан характеризується сукупністю властивостей структури: геометрією конструктивних елементів (розмірами і формою), взаємозв'язками деталей (посадками, зазорами, кутами і т.д.), станом матеріалу (напруженістю, температурою, структурою).
Функціональний стан визначається сукупністю властивостей функціонування: експлуатаційними показниками, статистичними і динамічними характеристиками протікання робочого процесу і процесів регулювання та ін.
Вібраційний стан визначається сукупністю вібраційних характеристик об'єкта. Воно є наслідком структурного і функціонального станів і динамічних властивостей об'єкта. При нормальному структурному і функціональному станах вібраційний стан може бути незадовільним. Прикладом цього можуть бути резонансні режими.
За вихідним сигналам можна встановити його стан без зазначення місця і причин несправності. Така інтегральна діагностика іноді може бути прийнятною в експлуатації.
На етапах проектування, виробництва і експлуатації потрібно поставити діагноз несправного елемента (деталі) і встановити причини несправності. Для цього вузол потрібно представити у вигляді сукупності взаємопов'язаних деталей. Виходить триступенева модель «виріб-вузол-деталь» і відповідно три ступеня глибини діагнозу.
Діагноз стану вузла можна встановити різними методами діагностики. Так, стан підшипника можна оцінити за хімічним складом масла, наявності в ньому стружки, по температурі масла або температурі корпусу підшипника, по вібрації і т.д.
У багатьох методах діагностики має бути відомо розподіл контрольного параметра для даного стану системи. Розпізнавання стану системи є процесом встановлення діагнозу і складається у віднесенні пред'явленої сукупності ознак до одного з типових станів. Число таких станів залежить від особливостей задачі і цілей розпізнавання. Теорія розпізнавання тісно пов'язана з проблемою розпізнавання образів, що вивчається в кібернетиці. До методів вирішення цих завдань відносяться: імовірнісні, метричні, логічні, методи поділу в просторі на строгому математичному апараті і розглядаються в спеціальних курсах з технічної діагностики машин.