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，意即是產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，這里探討的MTBF并非一個實測值，而是在產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復。倘若故障的系統無法修復，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物理性損壞，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復雜系統來說，“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，或者直接導致設備除役的“故障” 以及計劃內必須使設備停止工作的維護并不在這個定義所考慮的范疇之內。
失效時間是指上一次設備恢復正常狀態起，到設備此次失效那一刻之間間隔的時間。
MTBF值是產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標準來估計產品的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是可修復產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內,產品的壽命單位總數與故障總次數之比。
MTBF值是產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標準來估計產品的MTBF值。相關標準包括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：
在概率論中，可用?(t)形式的概率密度方程表示MTBF，既有：
此處?指的是直到下次失效經過時長的概率密度方程——滿足標準概率密度方程——設有一個可修復的產品在使用過程中，共計發生過N0次故障，每次故障后經過修復又和新的一樣繼續投入使用，其工作時間分別為：T0，T1。那么產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，最通用的權威性標準是MIL-HDBK-217、GJB/Z299B和Bellcore，分別用于軍工產品和民用產品。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標準，專門用于軍工產品MTBF值計算，GJB/Z299B是我國軍用標準；而Bellcore是由AT&TBell實驗室提出并成為商用電子產品MTBF值計算的行業標準。
MTBF計算中主要考慮的是產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區別，例如，同一產品在不同的環境下，如在實驗室和海洋平臺上，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。所以，在計算可靠性指標時，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，但借助于軟件如MTBFcal軟件和其龐大的參數庫，我們就能夠輕松得出MTBF值。