由于管道金属波纹管的承载能力受到临界压力的限制，如考虑不周，膨胀节在尚未达到大承压能力时，金属波纹管已经失稳。金属波纹管稳定性包括柱失稳、平面失稳和外压周向失稳三种形式。
　　柱失稳表现为波纹管中心线的侧向偏移和中间短管轴线的横向位移。金属波纹管因总厚度不够，难以承受试验压力或运行压力，波纹管波数过多及制作过程中波纹管同轴度偏差大等都容易产生柱失稳。对于复式拉杆型波纹管和铰链型波纹管，横向位移及角位移时由波纹管角变位引起中间管段倾斜实现的。当波纹管产生角变位时，波纹管突出侧承压面积大于凹陷侧承压面积，从而产生横向分力，当次横向分力超过波纹管由于自身刚度而产生的回复力时，在其自身缺陷的推动下，产生柱失稳。
　　平面失稳为一个或几个波纹平面发生偏移或翘曲，即这些波纹所在平面不再与管轴线保持垂直。平面失稳原因是内压引起的沿子午向弯曲应力过大，在波峰和波谷处产生塑性。当波纹管通经较大，波数较少时易发生这种现象。
　　对外压式波纹管而言，工作时波纹管处于拉伸状态，波高降低，其抗失稳的能力自然降低。当波纹管单波位移过大时，波纹平直部分倾斜，使得波纹管波峰直径有缩小的趋势，但波峰圆环直径是确定的，为了协调变形，就会产生波峰塌陷，波纹管周向失稳。
　　失稳得不到控制，波纹形状发生较大变化，位移又集中在某一个或某几个波纹上，降低了管道波纹管的疲劳寿命和承压能力。因此应立即换金属波纹管以整个管道。

　　波纹管其他失效类型详见：不锈钢金属补偿器失效类型分析