進入雙相不銹鋼中的氫在與材料中的殘余應力或外加應力的協同作用下，會給金屬的性能造成一定的損傷，即所謂的氫損傷。這種傷害可以是暫時的，即在氫逸出鋼材后，受損傷的性能可以恢復；損傷也可以是永久的，即對性能的損傷是不可逆的，在氫離開金屬后性能仍不可恢復。1976年，Hirth 和 Johnson在大量研究的基礎上把氫損傷分為七類，即氫脆（HE)、氫蝕（HA)、氫鼓泡（blistering)、發紋或白點（shatter cracks、fisheyes)、顯微穿孔（microperforation)、流變性能退化和形成金屬氫化物（hydride).其中，氫脆是最常見的一類，它又可以分為氫應力開裂、氫環境脆化和拉伸延性喪失三種。

  雙相不銹鋼的脆可分為兩類：第一類氫脆的敏感性隨形變速度的提高而增加，第二類氫脆的敏感性隨形變速度的提高而降低。兩類氫脆的主要差別是前者在材料加載荷前已經存在氫脆源，后者在加載荷之前并不存在氫脆源，而是由于氫與應力產生交互作用后才形成的。

第一類氫脆表現有以下三種情況：

  1. 氫蝕（Hydrogen Attack)

   主要表現在石油高壓加氫及液化石油氣的設備中。其作用機理是在300~500℃溫度范圍內，由于高壓氫與雙相不銹鋼中碳作用在晶界上生成高壓CH4而使材料脆化。

  2. 白點

   在重軌鋼及大截面鍛件中易出現這類氫脆。這是由于鋼在冷凝過程中氫溶解度降低而析出大量氫分子。它們在鍛造或軋制過程中形成高壓氫氣泡，在較快速度冷卻時氫來不及擴散到表面逸出，于是在高壓氫分子和應力（熱應力或組織應力）的共同作用下造成白點等缺陷。采用緩冷或在鋼中加入稀土、V、Ti等元素可減輕這類氫脆。

 3. 氫化物氫脆

  由于IVB族（Ti、Zr、Hf)和VB族（V、Nb、Ta)金屬極易生成氫化物，而導致脆性。因為氫化物是一種脆性相，它與基體存在較弱的結合力，且二者間的彈性和塑性均不同，因此在應力作用下形成脆斷。

 第二類氫脆（可逆性氫脆）

  是近年來最活躍的研究領域。這是由靜載荷持久實驗所產生的脆斷。含氫材料在持續應力作用下，經過一定孕育期后形成裂紋，存在一個亞臨界裂紋的擴展階段，當外界應力低于某一極限值時，材料將長期不斷裂，此極限值與疲勞極限十分相似。

  可逆性氫脆（滯后破壞）的發生與金屬的晶體結構無關。其共同特征是：只在一定溫度范圍內發生（100~100℃);氫脆敏感性與形變速度有關，形變速度越大，敏感性越小，當超過某一臨界速度，則氫脆完全消失，氫脆斷口平滑，多數是沿晶斷裂。可逆性氫脆可以在含氫的材料中發生（內部氫脆），也可在含氫介質中發生（環境氫脆），二者實驗條件不同，但表現出的氫脆特征是相同的。環境氫脆內容十分廣泛，環境介質除H₂、H₂S、H₂O外，還有各種碳氫化合物及各種水溶液。因此，廣義的環境氫脆包括各種水溶液的應力腐蝕。氫對金屬機械性質最重要而普遍存在的是氫脆，這意味著金屬中充入一些氫后對負載－時間函數關系上引起機械失效所需功的減小。這種減少可表現為拉伸（應變）限度的減小而引起失效、金屬可承受的靜負載量的減少、負載－非負載循環次數的減少或表現為破裂傳播速率的增加。重要的是要認識到氫的這種效應依賴于下列復雜并相互作用的方式，對于給定的合金組分，這些因素有純凈度、雜質分布、微結構和相分布、以前的機械歷史（如形變的程度和種類）、表面化學和幾何學（如凹坑）等。對某些金屬（如高強度鋼）不足百萬分之一的氫含量就足以引發災難性的氫脆。而對另一些金屬（如Nb、Ta),嚴重的氫脆在氫濃度足夠高到形成氫化物時才會發生。