经过近一百年的发展，人们通过动力学、热力学、电化学等各方面的理论，解释应力腐蚀发生原因，由于应力腐蚀的复杂性，有关应力腐蚀的机理迄今没有统一的认识。总结众人研究成果，截至目前所提出的机理中可以分成两大类：一是阳极溶解机理；二是氢致开裂（hydrogen induced cracking,HIC)。阳极溶解机理认为：应力腐蚀裂纹尖端处于阳极，阳极金属溶解使裂纹不断扩展。氢致开裂机理则认为：裂纹尖端处于阴极区，阴极反应使裂纹尖端的金属快速溶解。
一、阳极溶解
阳极溶解机理包括滑移溶解理论、活性通道理论、应力吸附断裂理论、位错运动致裂理论等。
1. 滑移溶解理论
滑移溶解理论是目前众多应力腐蚀机理中认可度较高的理论，该理论认为：金属表面钝化膜破裂的主要原因是由位错滑移引起的，过程如下：
位错滑移→钝化膜破裂→基体金属溶解→新的钝化膜形成以上过程反复进行，导致应力腐蚀裂纹萌生和扩展，示意图如图5-4所示。
该理论可以很好地解释穿晶裂纹，但是不能解释裂纹形核的不连续性、无钝化膜的应力腐蚀、解理断口。
2. 活性通道理论
活性通道理论是由 EDix、Mears等人提出的，其观点是：金属内部由于各种原因形成一条耐腐蚀性较弱的“活性通道”，裂纹沿通道扩展。
3. 位错运动致裂理论
该理论的主要观点是：位错滑移引起氮、碳、氢等在缺陷处偏聚，位错处成分偏析为应力腐蚀提供了条件。
4. 应力吸附断裂理论
该理论最早由H.H.Uhlig等人提出。他们认为：一些特殊离子会吸附在裂纹尖端，造成金属表面能降低，形成应力腐蚀扩展路线。
二、氢致开裂理论
氢致开裂理论认为：应力腐蚀的阴极反应为析氢反应，析出的H原子一部分进入金属内部，造成应力腐蚀，其示意图如图5-5所示。H原子结合成H2,使内部压力增大，造成裂纹产生，此理论称为氢内压理论。有些研究人员认为，位错使氢富集，引起局部塑性变形，形成了位错输送理论。还有人认为，氢吸附在金属表面，降低了表面能，引起开裂。
