Второе направление развития теории надежности получило название физической теории надежности (физика отказов). Наиболее яркие работы здесь [10-13]. Физика отказов исследует связи между количественными показателями надежности и физическими свойствами, параметрами материалов и элементов, физическими процессами изменения этих свойств и параметров. Здесь же фигурирует интенсивность эксплуатационных воздействий.
В [12] рассматривается элемент с зависимостью “вход - выход” в виде:
,
где коэффициент «с» объявляется случайным из-за случайных изменений внутренних параметров работы элемента. Если фиксировать x = x0, то
,
где черта сверху - символ математического ожидания. Тогда вероятность того, что 
, где D - допустимые границы, определяется как
Для случайной величины 
имеем:
, где 
- допустимое отклонение по параметру с.
Полагая 
при x = x0 = const, получаем 
из-за линейности связи y и x. Далее в [12] предлагается ввести понятие внешних воздействий и представить
,
где q - температура, при которой эксплуатируется изделие, z - влажность среды, а - ускорение вибраций изделия. Знание частных производных и амплитуд внешних воздействий позволит найти Dс и далее вероятности сложного благоприятного случайного события.
В [12] подробно рассмотрена физика отказов типовых элементов электротехнических схем: конденсаторов, реле, индуктивных катушек и т.д.
