一般材料承受应力频繁变化的能力称为耐热疲劳性。热疲劳失效产生的原因是由于双色注塑模具在反复加热和冷却条件下工作的，温度循环致使材料体积循环变化。当材料的自由膨胀和收缩受到约束时，就会产生循环热应力或循环热应变。
    在循环热应力或循环热应变与机械应力的联合作用下，导致疲劳裂纹形成与扩展，会引起双色注塑模具产生热疲劳失效。热疲劳也是塑性变形累积的结果，属低周疲劳范畴，但热疲劳过程比机械疲劳要复杂。首先由于温度交变作用，除产生热应力外，还导致材料内部组织变化，使强度和塑性降低。
    其次，热疲劳条件下的温度分布是不均匀的，在温度梯度大的地方，塑性变形严重，热应变集中较大。