當應力低於σe 時，應力與試樣的應變成正比，應力去除，變形消失，即試樣處於彈性變形階段，σe 為材料的彈性極限，它表示材料保持完全彈性變形的最大應力。

當應力超過σe 後，應力與應變之間的直線關係被破壞，並出現屈服平臺或屈服齒。如果解除安裝，試樣的變形只能部分恢復，而保留一部分殘餘變形，即塑性變形，這說明鋼的變形進入彈塑性變形階段。σs稱為材料的屈服強度或屈服點，對於無明顯屈服的金屬材料，規定以產生0.2%殘餘變形的應力值為其屈服極限。

當應力超過σs後，試樣發生明顯而均勻的塑性變形，若使試樣的應變增大，則必須增加應力值，這種隨著塑性變形的增大，塑性變形抗力不斷增加的現象稱為加工硬化或形變強化。當應力達到σb時試樣的均勻變形階段即告終止，此最大應力σb稱為材料的強度極限或抗拉強度，它表示材料對最大均勻塑性變形的抗力。

在σb值之後，試樣開始發生不均勻塑性變形並形成縮頸，應力下降，最後應力達到σf時試樣斷裂。σf為材料的條件斷裂強度，它表示材料對塑性的極限抗力。

上述應力-應變曲線中的應力和應變是以試樣的初始尺寸進行計算的，事實上，在拉伸過程中試樣的尺寸是在不斷變化的，此時的真實應力S應該是瞬時載荷（P）除以試樣的瞬時截面積（A），即：S=P/A；同樣，真實應變e應該是瞬時伸長量除以瞬時長度de=dL/L。真應力-真應變曲線，不像應力-應變曲線那樣在載荷達到最大值後轉而下降，而是繼續上升直至斷裂，這說明金屬在塑性變形過程中不斷地發生加工硬化，從而外加應力必須不斷增高，才能使變形繼續進行，即使在出現縮頸之後，縮頸處的真實應力仍在升高，這就排除了應力-應變曲線中應力下降的假象