MTBF（平均故障間隔）是可靠度工程及制造工程學的名詞，取自英文“Mean Time Between Failures”的縮寫，意即是産品在操作使用或測試期間的平均連續無故障時間，需要注意的是，這裡探讨的MTBF并非一個實測值，而是在産品設計階段工程師依據理論所估算出的參考值。使用平均故障間隔時，一般假設故障的系統可以立刻修複。倘若故障的系統無法修複，一般改用MTTF（故障前平均時間）來說明。
平均故障間隔并非指系統一定出現實體性損壞，而是取決于該系統如何定義“故障”。例如對于需要高可靠性的複雜系統來說，“故障”就可能指的是系統出現預期以外的狀況使得必須停止工作并維護。能通過良好的維護而加以避免，或者直接導緻裝置除役的“故障” 以及計劃内必須使裝置停止工作的維護并不在這個定義所考慮的範疇之内。
失效時間是指上一次裝置恢複正常狀态（圖中的up time）起，到裝置此次失效那一刻（圖中的down time）之間間隔的時間。
MTBF值是産品設計時要考慮的重要參數，可靠度工程師或設計師經常使用各種不同的方法與标準來估計産品的MTBF值。不過這些估算的數值和實際的平均故障間隔仍有相當的差距。計算平均故障間隔的目的是為了找出設計中的薄弱環節。
MTBF是可修複産品可靠性的一種基本參數。度量方法為：在規定的條件下和規定的時間内,産品的壽命機關總數與故障總次數之比。
MTBF值是産品設計時要考慮的重要參數，可靠度工程師或設計師經常使用各種不同的方法與标準來估計産品的MTBF值。相關标準包括MIL-HDBK-217F、Telcordia SR332、Siemens Norm、Fides或UTE C 80-810（RDF2000）等。不過這些方法估計到的值和實際的平均故障間隔仍有相當的差距。計算平均故障間隔的目的是為了找出設計中的薄弱環節。
MTBF的數學式表達：
另外，在工程學上，常用希臘字母θ來表示MTBF，既有：
在機率論中，可用ƒ(t)形式的機率密度方程表示MTBF，既有：
此處ƒ指的是直到下次失效經過時長的機率密度方程——滿足标準機率密度方程——設有一個可修複的産品在使用過程中，共計發生過N0次故障，每次故障後經過修複又和新的一樣繼續投入使用，其工作時間分别為：T0，T1。那麼産品的平均故障間隔時間，也就是平均壽命為Q為：（T0+T1）/N0。
關于 MTBF值的計算方法，最通用的權威性标準是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分别用于軍工産品和民用産品。其中，MIL-HDBK-217是由美國國防部可靠性分析中心及Rome實驗室提出并成為行業标準，專門用于軍工産品MTBF值計算，GJB/Z299B是大陸軍用标準；而Bellcore是由AT&TBell實驗室提出并成為商用電子産品MTBF值計算的行業标準。
MTBF計算中主要考慮的是産品中每個器件的失效率。但由于器件在不同的環境、不同的使用條件下其失效率會有很大的差別，例如，同一産品在不同的環境下，如在實驗室和海洋平台上，其可靠性值肯定是不同的；又如一個額定電壓為16V的電容在實際電壓為25V和5V下的失效率肯定是不同的。是以，在計算可靠性名額時，必須考慮上述多種因素。所有上述這些因素，幾乎無法通過人工進行計算，但借助于軟體如MTBFcal軟體和其龐大的參數庫，我們就能夠輕松得出MTBF值。