荷重が加えられたとき物体は変形するが，このとき生ずる伸びやゆがみ変形の程度を，定量的に表す量がひずみである．ひずみは，単位長さ当たりの変形の割合を表す量であり，無次元量である．ひずみには，垂直ひずみ（引張りまたは圧縮ひずみ）とせん断ひずみがあり，また体積変化を表す体積ひずみがある．一次元の一様伸びの場合，長さlの物体の伸びをuとすると，垂直ひずみεは，単位長さ当たりの変位（伸び）として，ε＝u/lで与えられる．また，負荷方向と直角な方向のひずみは横ひずみと呼ばれる．変位が物体中の位置によって異なるときには，ひずみも場の量となる．例えば，x方向の変位をuとすると，x方向のひずみ成分εxは，変位の微分（こう配）としてεx＝∂u/∂xで与えられる．三次元では垂直ひずみの成分は3個となる．また，物体中に互いに直角をなす面を考え，その変形後の角度変化（ゆがみ）を表す量として，せん断ひずみγが定義される．三次元の場合，独立なせん断ひずみの成分は3個となる．垂直ひずみが極値をとる場合を考えると，主ひずみが定義される．主ひずみは一般に3個あり，主ひずみ方向ではせん断ひずみは0となる．また，最大せん断ひずみの方向は主ひずみと45°をなす方向に生ずる．ひずみに関する重要な関係式として，ひずみ-変位関係式，あるいはこれと等価なひずみの適合条件式がある．以上のひずみの定義は，工学ひずみと呼ばれるものである．これに対して，固体力学的な取扱いでは，せん断ひずみの大きさを角度変化の2分の1としたテンソルひずみが用いられる．変形が大きくなり有限変形になると変位の一次微分のほかに，二次以上の微分の項を考慮したり，対数ひずみや伸張比と呼ばれるひずみの定義が用いられる．すなわち，変位が実験的に測定される量であるのに対して，ひずみは変位から定義される量であり，対象とする問題に適したひずみの定義を選ぶ必要がある．【ひずみ-変位関係式，ひずみテンソル】
