無論是由于同步帶輪的生產不符合標準或磨損到超出標準造成的同步帶過早失效通常很難識別。部分是因為當同步帶失效時，幾乎很少有人去仔細地檢查帶輪，而通常都認為是同步帶的自身問題。 同步帶在尺寸有問題的帶輪上運行時，其齒部側面會出現高度磨損，同時同步帶側面的帆布成模糊的絨毛狀或片狀。
圓弧齒同步帶運行在直徑過小的同步帶輪系統中，會使帶體大面積分裂和同步帶拉伸性斷裂，梯形齒同步帶通常是齒根裂縫或帶齒剪切，然而同步帶拉伸性斷裂倒不常見。張緊力過高可能導致帶輪更多的磨損。運行時間很長的同步帶的齒面或帆布有時已經完全磨損掉，這種情況就預示帶輪磨損也已經產生。
同步帶磨損后會使其芯線與帶輪接觸，從而造成帶輪的外周輪槽也磨損。帶輪的齒頂有凸起是帶輪磨損后的標志，如圖所示。在腐蝕性空氣下，同步帶輪最容易被迅速磨損。嚴重磨損的帶輪通常表現為輪槽磨損和帶輪加工外徑的減少。磨損帶輪導致同步帶失效典型的表現為同步帶齒底磨光性損傷和齒部區域性尺寸變形。
