汽车链的主要失效形式为：链条的磨损失效、链条的断裂失效、滚子或套筒的破裂失效、链条的死节失效。
（1）磨损失效
  试验研究表明，汽车链的主要磨损机制为疲劳磨损，有时伴有磨粒磨损、粘着磨损。国产06BT-1汽车链在台架试验和发动机总成试验500小时后，其平均磨损伸长率ε=0.20%，国产06BT-2汽车链在道路试验10万公里后，其平均磨损伸长率ε=1.0%。同时，应该指出，06BT-1台架试验500小时的磨损曲线上呈现了多处“平台”，并不表明磨损过程不在进行，而是进一步证实了销轴、套筒零件在磨损试验中疲劳裂纹生成，扩展与剥落的动态过程。“平台”越长，表明磨损剥落周期越长，其耐磨性越高。
（2）链板断裂失效
  汽车链链板的断裂失效，对于单排链条并不是主要的失效形式，虽然有时也发生这种现象，但概率不大。但对于双排链，出现链板断裂失效的情况却比较多，主要表现在双排链由于在高速多冲交变循环载荷作用下，由于中链板与销轴常为间隙配合的结构型式所限，其销轴与外链板、套筒与内链板的联结牢固度（压出力或松动扭矩）的衰减程度要比单排链严重得多，当联结牢固度衰减至一定程度后，导致外链板向外移出销轴并断裂失效，这就是所谓的链条“散架”现象。而正常的疲劳断裂常发生在内链板上。
  06BT-2汽车正时链在某皮卡车道路行驶10万公里时即发生了外链板断裂失效现象。失效分析的检验结果表明，其销轴与外链板的联结牢固度平均衰减了75%以上，个别链节用手即可松动销轴与外链板。应该指出，由于联结牢固度的衰减，致使销轴与外链板、套筒与内链板之间产生了微动磨损，微动磨损产生的磨屑作为第三体的磨料进入销轴与套筒铰链副之间，使汽车链以疲劳磨损为主要磨损机制的状况发生了变化，伴有越来越严重的磨粒磨损。微观分析（SEM）表明，销轴、套筒的磨损表面形貌除了疲劳剥落坑以外，还产生了深浅不一但方向一致的“犁沟”，从而加剧了链条的磨损。
（3）滚子破裂失效
  汽车链在高速区工作时，滚子（或套筒）的冲击疲劳破裂是其主要的失效形式。滚子作为链条与链轮的啮合元件，它直接承受着较大的冲击载荷，在循环应力作用下，在滚子的应力集中区即滚子端部会萌生疲劳裂纹，并逐渐向滚子中部扩展，当滚子的制造工艺与加工质量达不到要求时，裂纹不断扩展并导致端部掉块或整体破裂。当产生破裂的滚子达到一定数量时，由于与链轮处于非正常啮合状态，工作张力急剧增加，最终导致链条断裂。
  目前，常用的滚子成形方法有卷制和冷挤两种，只要成形原理和模具精度符合要求，两种不同工艺成形的滚子均可以满足汽车链的使用工况。应该指出，卷制滚子接缝周边的划痕与展延、冷挤滚子内表面的纵向划痕与端部的横向台阶在制造过程中应尽量消除或控制。试验研究表明，上述质量缺陷正是滚子破裂的疲劳裂纹源，也是影响汽车链国产化进程的一个重要“瓶颈”因素之一。
（4）链条“死节”失效
  通常，汽车发动机用滚子链、套筒链发生“死节”失效现象很少，但对于汽车用齿形链，如果齿形链链轮的变位系数过大，表现在链轮量柱测量距过小，这种情况下，链板啮合面下移至齿尖部位与轮齿干涉且产生严重的挤压变形，链条出现“死节”失效现象，无法灵活转动，甚至“挤死”。所以在齿形链链轮的设计和制造过程中要严格控制变位系数和量柱测量距，以确保齿形链和链轮的正确啮合，发挥齿形链在高速区工作时噪声较低的良好特性。