設計荷重に対して解析された機器・構造物の応力．安全性の観点から一般に設計荷重は使用荷重より大きく設定される．すなわち設計応力は使用荷重から計算される使用応力より大きな値になる．設計荷重の種類・大きさおよびその組合せ方は設計者の判断にまかされるが，機器・構造物の破損が安全性に重大な影響を及ぼすものについては法規，規準などで規定される場合がある．この設計応力は，想定される損傷モードに対して材料強度と安全率によって決定される許容応力以下にならなければならない．