Los componentes mecánicos a menudo experimentan cargas de fatiga debido a diversas condiciones de forma de onda durante su vida operativa. Sin embargo, los mecanismos subyacentes a través de los cuales las variaciones en la forma de onda de carga afectan la vida de fatiga de los componentes siguen siendo poco claros. Por lo tanto, este estudio realizó experimentos de fatiga de tensión-compresión en especímenes de acero 34CrNi3MoVA bajo la misma amplitud de estrés con diferentes formas de onda (coseno, triangular, diente de sierra y diente de sierra inverso) para investigar los efectos de las variaciones en la forma de onda de carga sobre los comportamientos de endurecimiento por deformación cíclica, la falla por fractura de fatiga y la vida de fatiga. Los resultados indicaron que los especímenes bajo diferentes formas de onda exhibieron un endurecimiento por deformación cíclica. El nivel de endurecimiento cíclico por fatiga aumentó progresivamente en el orden de las formas de onda coseno, triangular y diente de sierra, lo que resultó en un aumento continuo de la amplitud de deformación de saturación cíclica. El análisis de las fracturas por fatiga demostró un aumento constante en las áreas de iniciación y propagación en el orden de las formas de onda coseno, triangular y diente de sierra, y el límite entre las zonas de propagación y fractura final se desplazó gradualmente de una forma recta a una curva. Se analizaron los mecanismos de influencia de las formas de onda de carga cíclica sobre la vida de fatiga de los especímenes en función de la disipación de energía, lo que llevó al desarrollo de un modelo universal de predicción de la vida de fatiga aplicable a diferentes condiciones de forma de onda, el modelo fue luego verificado con los especímenes de diente de sierra inverso y resultó en un error de predicción inferior al 15%. Se espera que el estudio sirva como una guía significativa para predecir y evaluar la vida de fatiga de los componentes mecánicos bajo diversas condiciones de carga de fatiga.