1.化學降解：

*氧化反應：這是常見的原因。空氣中的氧氣在熱、光（尤其是紫外線）或微量金屬離子的催化下，與高分子鏈發生反應，產生自由基，引發鏈式反應。這會導致分子鏈斷裂（分子量下降，強度降低）或交聯（分子鏈間形成新鍵，材料變硬變脆）。龜裂和變硬常與此相關。橡膠的“臭氧龜裂”是特定氧化降解的典型。

*水解：對于含有酯鍵、酰胺鍵、醚鍵等對水敏感基團的高分子（如聚酯、聚酰胺、聚氨酯），在潮濕環境或直接接觸水時，水分子會攻擊并斷裂這些化學鍵，導致分子鏈斷裂，材料強度下降、變軟或粉化。長期水解也可能引發進一步的氧化。

*光降解：太陽光中的紫外線能量很高，足以打斷許多高分子鏈的化學鍵（如C-C,C-H,C-O鍵），直接導致主鏈斷裂或側基脫落，造成分子量下降、表面粉化、變色、脆化。龜裂常始于受光照強烈的表面。

2.物理老化：

*增塑劑遷移/揮發：許多高分子（尤其是PVC等）需要添加增塑劑來改善柔韌性。隨著時間的推移，這些低分子量的增塑劑會逐漸從材料內部遷移到表面并揮發，或被介質抽提。這導致材料失去柔韌性，硬度增加（變硬），收縮，甚至變脆開裂。

*溶劑/介質溶脹/抽提：長期接觸某些溶劑、油類或化學介質，高分子可能發生溶脹（體積增大，可能導致變形或強度下降），或者其中的小分子添加劑（增塑劑、穩定劑、劑等）被介質抽提出來，同樣導致材料變硬、變脆。

*結晶度變化：部分半結晶高分子在長期使用中，特別是在接近玻璃化轉變溫度或熔點下，其非晶區鏈段可能發生緩慢重排，或結晶區緩慢完善，導致結晶度略微增加，使材料變硬、變脆。

3.熱效應：

*熱降解：高溫會加速所有化學降解過程（氧化、水解等）。即使溫度低于明顯的分解溫度，長期的熱作用也會促進分子鏈的熱運動，導致斷鏈或交聯。

*熱松弛/蠕變：高分子材料在持續應力（即使不大）和溫度（特別是高于玻璃化轉變溫度Tg時）作用下，分子鏈會發生緩慢的滑移和重排，表現為不可逆的塑性變形（蠕變）。長期下來，這會導致尺寸變化、扭曲或變形。在恒定應變下，應力也會隨時間松弛。

4.機械應力：

*疲勞：反復的應力應變循環（如彎曲、拉伸、壓縮）會導致材料內部微觀損傷積累，終引發裂紋萌生和擴展（龜裂），即使應力遠低于材料的靜態強度極限。

*應力開裂：在應力和特定環境介質（溶劑、表面活性劑等）的共同作用下，材料可能在低于其屈服強度的應力下就發生開裂。環境應力開裂是高分子失效的常見模式。