Birim şekil değiştirme ve gerilme arasındaki ilişki, malzemenin uygulanan bir kuvvet (gerilme) karşısında nasıl deforme olduğunu gösterir. Gerilme, birim alan başına düşen kuvvet olarak tanımlanır ve aşağıdaki formülle hesaplanır: σ = P / A Burada: - σ: Gerilme (Paskal veya psi cinsinden); - P: Uygulanan kuvvet (Newton veya pound cinsinden); - A: Kuvvetin etki ettiği alan (metre kare veya inç kare cinsinden). Birim şekil değiştirme ise, malzemenin orijinal uzunluğuna kıyasla ne kadar uzadığını veya sıkıştığını ölçer ve aşağıdaki formülle hesaplanır: ε = ΔL / L0 Burada: - ε: Birim şekil değiştirme (boyutsuz); - ΔL: Uzunluktaki değişim (metre veya inç cinsinden); - L0: Orijinal uzunluk (metre veya inç cinsinden).