故障树的编制是故障树分析的第一步，也是以后分析的基础。首先要确定作为分析研究对象的顶事件。一般把后果严重的或发生频繁的系统故障事件或事故作为顶事件。然后分析直接造成顶事件发生的原因事件，并用恰当的逻辑门与顶事件连接。再找出造成直接原因事件发生的原因事件，确定恰当的逻辑门与直接原因事件连接。如此逐层分析，直到画出基本事件为止。
正确地编制故障树，需要深刻地了解系统及其结构，元素、子系统的故障模式及影响，以及有关系统安全的丰富知识。系统元素有以下三种故障。
(1)原生故障。由于元素自身缺陷或老化等原因引起的故障，不同元素的原生故障往往是统计独立的。
(2)次生故障。由于元素之外的一些原因引起的故障，不同元素的次生故障可能是统计不独立的，即由共同原因引起的。
(3)指令故障。到达元素的指令故障，往往是由系统内其它元素故障引起的。
利用电子计算机自动编制故障树，已经进行了长期的研究。鉴于实际系统的复杂性及故障模式的多样性，当前只能编制非常简单系统的故障树。
故障树布尔表达式故障树事件之间的关系是逻辑关系，这些逻辑关系只能借助布尔代数来描述。用布尔代数建立的故障树数学模型叫做故障树布尔表达式，它是进行故障树分析，特别是定量分析的基础。
布尔代数又称逻辑代数，它的运算是逻辑运算，变量为二值变量，仅取0或1中的一个值。布尔代数中的函数为二值函数，其数值也只能取0或1中的一个，它通过布尔代数变量的逻辑运算组合而成。布尔代数中的逻辑运算主要有逻辑积运算及逻辑和运算，逻辑运算规则与普通代数运算规则有很大不同。
在故障树分析中，研究的事件是取故障发生或不发生两种状态之一的事件，不考虑任何中间状态。于是，可以利用布尔代数作数学工具来研究。故障树中故障事件发生的状态对应于布尔代数值1，故障事件不发生时对应于数值0;逻辑“与门”对应于布尔代数的逻辑积运算，逻辑“或门”对应于逻辑和运算。如果用二值变量表示故障树中各事件的状态，则很容易用这些二值变量的逻辑运算组合来表达故障树事件之间的关系。这就是故障树的布尔表达式。可以由顶事件开始，自上而下用逻辑运算取代逻辑门来逐层展开，最后获得布尔表达式。如果输入事件为E1，E2，…，En，输出事件为E，逻辑与门的布尔代数式为
逻辑或门的布尔代数式为
E=E1∪E2∪…∪En
当故障树中同样的基本事件出现在两处以上的地方时，应考虑是否有多余的基本事件。利用布尔代数的运算规则可以去除多余的基本事件。这一过程被称作故障树的化简。
