设备状态诊断的实施一般可分两个层次，即简易诊断和精密诊断。工厂的设备故障大多数可以通过简易诊断予以确定，因此它是诊断工作的基础，只有当简易诊断难以确诊是，才选用精密诊断。
精密诊断是指使用精密的仪器和方法，对简易诊断难以确诊的设备状态作出详细评价。一般包括以下几个特点：
使用各种比较复杂的诊断分析仪器或专用诊断设备：
由具有一定经验的工程技术人员及专家在生产现场或诊断中心进行；
需对设备故障的存在部位，发生原因及故障类型进行识别和定量；
涉及的技术知识和经验比较复杂，需要较多的学科配合；
进地深入的信号处理，以及要根据需要预测充备寿命。
常用的精密诊断方法主要包括：
一、振动测定
设备的零部件、整机都有不同程度的振动。机械设备的振动往往会影响其工作精度，加剧设备的磨损，加速疲劳破坏；而随着磨损的增加和疲劳损伤的瘇，机械设备的振动将更加剧烈，如此恶性循环，直至设备发生故障、破坏。
设备发生故障时，常表现为振动频率的变化，通过检测振动的频率、转数、振动的速度、加速度、位移量、相位等参数，并进行分析，从中可以找出产生振动变化的原因。
二、油液监测分析
对液压油、润滑油进行监测或定期取样检测分析，通过对其清洁度及其他理化指标的检验，确定其劣化程度和使用性能的状态;
或用铁谱分析技术、光谱分析技术等磨粒检测技术，获得摩擦副磨损的信息，判断设备主要零部件的磨损程度。
三、红外线测温诊断
通过测定设备辐射出的红外线，确定温度分布（如加热管的温度分布），以确定设备是否有异常。
红外线探测器可分为热探测器和光子探测器两类。
热探测器技术根据入射红外线的热效应引起探测器才料某一性质变化而实现探测目的。
光子探测器技术根据入射光子流引起物质电学性质的变化达到探测目的。
红外线测温技术已广泛应用于设备运行过程各阶段的状态监测与诊断，主要包括：
新设备刚刚安装完毕，并开始难收时，用以发现制造和安装的问题。
设备运行过程中和维修之前，用以判断和识别有故障或需特别注意的地方，以便有针对性地安排计划和备件，材料供应计划。
在设备检修后，开始运行时，用以评价检修质量，并做好原始记录，以便在以后的设备运行中，为掌握设备的劣化趋势提供依据。
四、超声波无损探伤
超声波通过裂纹时反射超声波将发生异常，从而可确定部件内部损伤裂纹情况。
超声波无损探伤技术是利用材料本身或内部缺陷对超声波传播的影响，来探测材料内部及其表面缺陷的大小、形式及分布情况。
超声波无损探伤技术是在不损伤和不破坏材料或设备结构的前提下，对材料或设备构件的物理性质、工作状态和内部结构实行检测的质量评价的检测技术。
无损检测常用于“在役检查”，可以做到防患于未然，对消除灾害性事故起着重要的作用。
五、电气设备检测
电气设备种类繁多，故障也不尽相同，但是由绝缘、温升和老化引起的故障在电气设备中占有相当的比例。
对电气设备的检测技术主要有绝缘预防性试验，电机和电器试验、老化试验、电气系统的故障检测以及PLC系统测试等。