1.感官监测法
最简单和省钱的方法是感官监测法，它是利用人的感觉器官来发现故障预兆和异常信息。有的是直接得到的信息，如利用视觉观察设备或零件的外形、是否裂纹、设备是否运转、指示灯是否熄灭、仪表数据是否正常等；利用听觉检查机械运行是否出现异常、是否有噪声、设备内是否混入异物等；使用触觉检查轴承温度、机械运转时是否振动等；利用嗅觉检查是否有异味、烟和恶臭等。对设备进行全面检查要用人的感觉器官。
有些是从控制仪表上得到的信息，由人进行判断和解释。
2.温度监测法
很多机械出现故障往往表现在温度出现异常，温度变化也较易监测。温度监测的目的是了解机械的运行状态是否正常。测温部位因监测目的不同而不同。一般监测设备内部温度和表面温度。通过表面温度可以判断了解设备内部热量的变化，但表面测到的温度是点温度，用于表面测温的温度传感器只限于小型元件，如热电偶或非接触式的辐射温度计。
常用的测温装置有液体膨胀式传感器、双金属传感器、热电偶、电阻温度计、光学温度计、辐射温度计、红外扫描摄像仪（包括红外探测器和热成像仪）。除常规的温度测量方法外，还可以用特殊材料测温，如热敏涂料、测温漆、测温笔、测温片，但测试精度不高。
温度监测主要适用于通过监测温度变化，判断机械运行过程是否正常，常用来监测一些常见的故障：
①轴承损坏。滚动轴承零件损坏，接触表面擦伤、磨损、保持架损坏，动压滑动轴承损坏等原因都会引起发热量增加，温度升高。
②冷却系统故障。润滑或冷却系统故障会使某些零件的表面温度上升，如油泵故障，传动不良，管线、阀门或滤清器堵塞等。
③发热量不正常。内燃机或燃油锅炉内燃烧不正常时，其外壳表面温度分布将出现不均匀。
④有害物质沉积。如管内有水垢，锅炉积灰，因传热层厚度变化而影响传热，使表面温度分布发生变化。
⑤保温材料损坏。如耐火衬里、保温层破坏都可引起局部温度过热或过冷。
⑥电气元件故障。电气电子元件接触不良，就会使电阻增加，使电流通过后发热量增加，造成局部过热。
3.润滑油监测法
目前机械传动装置的结构比较复杂，要在运转条件下直接检查可动零部件的运行状态是不可能的。通常采用润滑油在设备内部循环使用，通过对润滑油及其带出的微粒进行在线取样监测，就能对传动机构的零部件进行状态监测。
常用的监测装置和方法有：
（1）滤清器
在不停机情况下，通过测定滤清器两端的油样，即可监测到微粒形成的速度、大小和形状及其元素成分。
（2）磁性微粒收集器
利用磁塞专门收集铁质微粒，还可用自动微粒记数器、微粒分析仪等。
以上两种方法主要用来监测润滑油中较大的微粒。
（3）光谱分析
主要用来分析监测因零件（轴承、齿轮、活塞、缸套等）磨损而产生的悬浮在润滑油中的细小金属微粒，所监测的微粒尺寸可小于10um。能分析多种元素含量，并提供微粒形成速度的信息，缺点是无法了解微粒的形状。
（4）铁谱分析
这是一种新的监测方法。机械零件主要是由钢或铁制成的，机械零件在相对运动中产生的磨屑进入润滑油系统，测定油样中的铁含量，是确定零件磨损程度的主要依据。利用铁谱仪采用磁性方法或磁性材料将铁从润滑油中分离出来，可以进一步确定磨损微粒的成分、尺寸和形状，从而发现产生磨损微粒的根源，测量范围为1~250um。
4.振动监测法
所有机械，即使是很精密的机械，在运转中都会产生振动，可以说振动是机械的基本属性。产生振动的原因主要是：运动零部件的失衡，转动和直线往复运动的离心力和惯性力的不平衡性；直线运动的加速度；配合面不光滑、不平整时，两个零件间产生相对运动、摩擦或滚动；配合零件间有间隙、或配合过松会出现撞击；零件在载荷作用下产生的变形等都会引起振动。设备振动信号中包含着大量有关机械运行状态的信息。对设备振动进行监测是故障诊断的一种重要方法。
随着科学技术水平的提高和信号处理技术的发展，机械振动参数是在不断变化的。过去以振动位移表示振动大小，近年来，大型的、高速机械常在危险速度以上运行，用位移来判断振动大小已不能符合客观要求，目前已逐步用速度作为评价量。振动能量与速度的二次方成正比，可靠性高的电动式传感器的输出可以直接作为示值范围使用。
判断振动是否异常的参数有振动频率、转速，振动量包括位移、速度、加速度和相位，另外用振动烈度来表示振动的强烈程度。振动烈度一般是以在机械上指定点（如轴承或轴承座）测得的振动速度的最大均方根值表示。在实际测量中，一般采用位移（相对位移和绝对位移）、速度、加速度三种方法。一般低频振动（<10Hz）以振动位移作为监测参数；中频振动（10~100Hz）以振动速度作为监测参数；高频振动（>1000Hz）
以加速度作为监测参数。
由于机械转速对机械振动有重要影响，因此国际标准化组织和各国国家标准均对不同类别的机械提出了机械转速的允许值，不同振动频率时安全运转的速度范围以及不同速度范围的振动极限值。具体数值可参考相关文件，这里不做介绍。机械故障会表现在振动频率中，.通过频谱分析，可以找出产生振动的原因。安装过程产生的缺陷和运行中产生的磨损、疲劳和腐蚀，润滑不足或不良，环境温度过高，运转速度过高都会引起轴承失效而产生振动。
5.超声波监测法
利用超声波进行无损检测可以检查金属、合金等材料的内部缺陷，如辗压裂纹、搭接、杂质、不良的焊缝、锻造裂纹、腐蚀凹痕等缺陷的最小尺寸及其位置。其应用范围只适用于检测平行面的零件，要求技术熟练的操作工进行操作，其缺点是设备或零件表面粗糙时，灵敏度降低，而且不适用于形状不规则的零件。
除以上常见的监测技术外，还有微粒检验，声发射技术和放射线监测等方法。
