Awaria konstrukcji występuje, gdy konstrukcja, taka jak budynek, zawala się lub fizycznie zawodzi w podobny sposób. Istnieje wiele przyczyn uszkodzeń strukturalnych, zarówno naturalnych, jak i spowodowanych przez człowieka. W niektórych przypadkach winą może być projekt lub faktyczna konstrukcja budynku, w innych zaś przyczyną może być zaniedbanie, przeciążenie lub klęska żywiołowa. Czujniki i modele matematyczne są wykorzystywane w projektowaniu i konserwacji budynków w celu ograniczenia i monitorowania możliwości awarii konstrukcji.
Kiedy budynek jest budowany, wielkość naprężeń mechanicznych lub naprężeń, których może doświadczyć, jest uwzględniona w projekcie. Czynnikami, które mogą powodować stres, są kształt i przeznaczenie budynku — na przykład biurowiec wysokościowy fizycznie różni się od wielopoziomowego parkingu czy parterowego domu mieszkalnego. Każdy z tych budynków w inny sposób zareaguje na duże obciążenia, wiatr, deszcz i trzęsienia ziemi.
Ważny jest również materiał. Stalowe ramy i duże ilości szkła budowlanego stosowane na przykład w wieżowcach zapewniają tym wysokim budynkom elastyczność niezbędną do wytrzymania siły silnego wiatru. Dachy z daszkiem krytym gontem na domach w zimnym klimacie pozwalają śniegowi zsuwać się, zamiast gromadzić się przy dużych obciążeniach i tworzyć ciężar, który może prowadzić do zawalenia się dachu – powszechnego rodzaju awarii konstrukcyjnej. Budynki z cegły, choć mniej podatne na ogień niż budynki z drewna, mogą być bardziej niebezpieczne w przypadku trzęsienia ziemi, ponieważ ciężki mur może się zawalić i stworzyć niebezpieczne zagrożenie dla osób znajdujących się w środku.
Awaria konstrukcji może wystąpić z powodu wady projektowej, jeśli projektanci budynku nie wzięli pod uwagę jego lokalizacji, kształtu i przeznaczenia. Może również wystąpić z powodu zaniedbania lub niewłaściwego użytkowania budynku — na przykład obciążania go ludźmi lub nadwagą przedmiotów takich jak maszyny. Te przypadki zawalenia się budynku są spowodowane przez człowieka i można im zapobiec poprzez matematyczne modelowanie prawdopodobnych naprężeń budynku podczas procesu projektowania i przestrzeganie tych wytycznych przez cały okres jego użytkowania.
Klęski żywiołowe i zjawiska pogodowe często mogą stanowić większe zagrożenie. Silne wiatry, ogień, ciężar deszczu lub śniegu oraz trzęsienia ziemi mogą prowadzić do awarii konstrukcji. Chociaż czynniki te są przewidywane w miarę możliwości podczas projektowania i budowy, wypadki nadal się zdarzają. Niespodziewana korozja metalowego elementu szkieletu spowodowana przesiąkaniem wody może doprowadzić do zawalenia się konstrukcji. Wady w mieszankach betonowych stosowanych w fundamentach budynków mogą prowadzić do pękania i ewentualnego uszkodzenia.
W celu złagodzenia tych zagrożeń inżynierowie często stosują systemy czujników montowane wewnątrz konstrukcji. Urządzenia zwane akcelerometrami mogą mierzyć wibracje i służą do pomiaru funkcji mostów. Tensometry i światłowody mogą być wykorzystywane do wykrywania uszkodzeń konstrukcji wywołanych naprężeniami i obciążeniem. Te i inne powiązane urządzenia czujnikowe pomagają inżynierom przewidywać i zapobiegać możliwym uszkodzeniom konstrukcyjnym.