材料在外力作用下發生變形。當外力較小時，產生彈性變形。彈性變形是可逆變形，解除安裝時，變形消失並恢復原狀。在彈性變形範圍內，其應力與應變之間保持線性函式關係，即服從虎克(Hooke)定律：
式中E為正彈性模量，G為切變模量。它們之間存在如下關係：
彈性模量是表徵晶體中原子間結合力強弱的物理量，故是組織結構不敏感引數。在工程上，彈性模量則是材料剛度的度量。
實際上，理想的彈性體是不存在的，多數工程材料彈性變形時，可能出現載入線與解除安裝線不重合、應變滯後於應力變化等彈性不完整性。彈性不完整性現象包括包申格效應、彈性後效、彈性滯後和迴圈韌性等。
對非晶體，甚至對某些多晶體，在較小的應力時，可能會出現粘彈性現象。粘彈性變形是既與時間有關，又具有可恢復的彈性變形，即具有彈性和粘性變形量方面特徵。粘彈性變形是高分子材料的重要力學特性之一。
當施加的應力超過彈性極限時，材料發生塑性變形，即產生不可逆的永久變形。透過塑性變形，不但可使材料獲得預期的外形尺寸，而且可使材料內部組織和效能產生變化。
單晶體塑性變形的兩個基本方式為滑移和孿生。滑移和孿生都是切應變，而且只有當外加切應力分量大於晶體的臨界分切應力tC時才能開始。然而，滑移是不均勻切變，孿生為均勻切變。
對於多晶體而言，要求每個晶粒至少具備由5個獨立的滑移系才能滿足各晶粒在變形過程中相互制約和協調。多晶體中，在室溫下晶界的存在對滑移起阻礙作用，而且實踐證明，多晶體的強度隨其晶粒細化而提高，可用著名的Hall-Petch公式來加以描述：
至於合金為單相固溶體時，由於溶質原子存在會呈現固溶強化效果，對某些材料還會出現屈服和應變時效現象；當合金為多相組織結構時，其變形還會受到第二相的影響，呈現彌散強化效果。
而陶瓷晶體，由於其結合鍵（離子鍵、共價鍵）的本性，再加上陶瓷晶體中的滑移系少，位錯的b大，故其塑性變形相對金屬材料要困難得多，只有以離子鍵為主的單晶陶瓷才能進行較大的塑性變形。對於高分子材料，其塑性變形是靠粘性流動而不是靠滑移產生的，故與材料粘度密切相關，而且受溫度影響很大。
再結晶完成後繼續加熱時，晶粒將發生長大現象。
材料在外力作用下發生變形。當外力較小時，產生彈性變形。彈性變形是可逆變形，解除安裝時，變形消失並恢復原狀。在彈性變形範圍內，其應力與應變之間保持線性函式關係，即服從虎克(Hooke)定律：
式中E為正彈性模量，G為切變模量。它們之間存在如下關係：
彈性模量是表徵晶體中原子間結合力強弱的物理量，故是組織結構不敏感引數。在工程上，彈性模量則是材料剛度的度量。
實際上，理想的彈性體是不存在的，多數工程材料彈性變形時，可能出現載入線與解除安裝線不重合、應變滯後於應力變化等彈性不完整性。彈性不完整性現象包括包申格效應、彈性後效、彈性滯後和迴圈韌性等。
對非晶體，甚至對某些多晶體，在較小的應力時，可能會出現粘彈性現象。粘彈性變形是既與時間有關，又具有可恢復的彈性變形，即具有彈性和粘性變形量方面特徵。粘彈性變形是高分子材料的重要力學特性之一。
當施加的應力超過彈性極限時，材料發生塑性變形，即產生不可逆的永久變形。透過塑性變形，不但可使材料獲得預期的外形尺寸，而且可使材料內部組織和效能產生變化。
單晶體塑性變形的兩個基本方式為滑移和孿生。滑移和孿生都是切應變，而且只有當外加切應力分量大於晶體的臨界分切應力tC時才能開始。然而，滑移是不均勻切變，孿生為均勻切變。
對於多晶體而言，要求每個晶粒至少具備由5個獨立的滑移系才能滿足各晶粒在變形過程中相互制約和協調。多晶體中，在室溫下晶界的存在對滑移起阻礙作用，而且實踐證明，多晶體的強度隨其晶粒細化而提高，可用著名的Hall-Petch公式來加以描述：
至於合金為單相固溶體時，由於溶質原子存在會呈現固溶強化效果，對某些材料還會出現屈服和應變時效現象；當合金為多相組織結構時，其變形還會受到第二相的影響，呈現彌散強化效果。
而陶瓷晶體，由於其結合鍵（離子鍵、共價鍵）的本性，再加上陶瓷晶體中的滑移系少，位錯的b大，故其塑性變形相對金屬材料要困難得多，只有以離子鍵為主的單晶陶瓷才能進行較大的塑性變形。對於高分子材料，其塑性變形是靠粘性流動而不是靠滑移產生的，故與材料粘度密切相關，而且受溫度影響很大。
再結晶完成後繼續加熱時，晶粒將發生長大現象。