有许多理论对应力腐蚀现象进行解释，现选其中比较常用的三种简述如下：
1. 活化通路型应力腐蚀
从电化学腐蚀理论中知道，当腐蚀电池是一个大阴极和一个小阳极时，阳极的溶解表现为集中性腐蚀损伤。只要在腐蚀过程中，阳极始终保持处于裂纹的最前沿，裂尖处于活化状态下而不钝化，与此同时其他部位（包括裂纹断口两侧）发生钝化，则裂纹可以一直向前发展直至断裂如图3-6所示。从图中可以看出，裂纹犹如一个闭塞电池，裂纹内尖端是一个阳极区。裂口内部聚集了一些沉淀物如Fe3O4·Fe（OH）3，将裂纹通道堵塞，而此时H＋可透过闭塞物质缓慢地向外扩散，内部消耗的H2O则通过渗透来补充。这样又将其他活性离子（如Cl）带入内部，促使内部腐蚀性增强，在应力作用下促使裂纹尖端区域钝化膜破坏，将阳极进一步活化且更加集中，裂纹就进一步深入发展，直至断裂。闭塞电池的实质是裂纹内部的电化学发展过程。若裂隙中沉淀物的体积大于破坏金属的体积很多时，则出现胀裂力，使裂纹尖端应力增大，促使应力腐蚀裂纹的发展。这一理论着重说明了电化学过程的重要性。
2. 应变产生活性通道应力腐蚀
应变产生活性通道应力腐蚀是指钝化膜在应力作用下同金属基体一起变形时发生破裂，裂隙处暴露出的金属成为活化阳极，发生溶解。在腐蚀过程中，钝化膜破坏的同时又会使破裂的钝化膜修复，在连续发生应变的条件下修复的钝化膜又遭破坏。此过程周而复始不断发生，当应力超过修复后钝化膜的强度，应力腐蚀即可发生，直至脆断，如图3-7所示。该理论着重说明了应力的重要作用。
3. 氢脆型应力腐蚀
腐蚀电池是由小阴极和大阳极组成，这时大阳极发生溶解表现为均匀性腐蚀。小阴极区的阴极过程中，如果发生析氢的话，将发生阴极区金属的集中性渗氢，在持续载荷作用下氢促进塑性应变而导致脆断，应力腐蚀就会顺利发展。随着裂纹的发展，裂纹尖端应力（裂尖应力）、应变集中促进金属中氢往裂纹尖端中聚集（叫做应力诱导扩散），最终导致应力腐蚀断裂。氢脆裂纹扩散机理的示意图如图3-8所示。
