Ez a fejezet fizikai szempontból olyannak tekinti az anyagokat, hogy a rájuk ható erők alakjuk megváltozását okozza. Az anyagok tulajdonságainak leírásánál kiindulhatunk azok mikroszkopikus szerkezetéből (korpuszkuláris, molekuláris megközelítési mód), vagy makroszkopikus tulajdonságaikból (fenomenológiai megközelítés).

A korpuszkuláris megközelítési mód az anyagok kristályszerkezetének vizsgálatából indul ki. Ennek közismert példáját a gyémánt és a grafit esetén láthatjuk. Mindkettő szén (carbonium). A gyémántban az atomok közötti távolság kicsi, és a három térbeli irányban nem mutat lényeges eltérést. A grafitban az atomok síkokba rendeződnek. Síkon belül kicsi a távolságuk, ám a síkok távolsága meglehetősen nagy. Ennek következtében mechanikai tulajdonsága irányfüggő: a síkok könnyen elcsúsznak egymáshoz képest. Emiatt a grafit plasztikus tulajdonságot mutat; jól használható például kenőanyagként (grafitos kenőzsírok). Az anyagok szerkezetüket tekintve lehetnek homogének, vagy inhomogének. Az inhomogén anyag tulajdonságai (például sűrűsége) egyenlőtlenek, de egyetlen térbeli irányhoz sem rendelhető ennek rendszeressége, vagy rendezettsége. Egy másik igen fontos osztályozás szerint az anyagok tulajdonságai lehetnek izotrop (görög), vagy anizotrop jellegűek. Ebben az esetben valamelyik tulajdonságuk az egyik térbeli irányban jól meghatározott irányfüggést mutat: anizotrópia. Például, ha a Földet gömbnek tekintjük, akkor a Föld légkörének sűrűsége sugárirányban kifelé csökken.

A fenomenológiai megközelítésmód a jelenségek (görögül fenomen) leírásával írja le az anyagok tulajdonságait, tehát empírikus módon.

A deformálható testek mechanikájában megvizsgáljuk, hogy valamely test részecskéi az igénybevétel következtében hogyan mozdulnak el:

Valójában a deformálható test pontjainak elmozdulása összetett; transzlációból, rotációból és alakváltozásból szuperponálható.

A Hooke-törvényt általánosságban húzó-igénybevételre szokták leírni. Ennek értelmében a húzófeszültség arányos a relatív megnyúlással:

(1676; az alakváltozás arányos a deformáló erővel, ha mindkettő elegendően kicsiny, tehát az arányossági határ alatt marad)

Ez azt jelentené, hogy az erők csakis velük egyező irányú alakváltozást okoznak. De a legegyszerűbb tapasztalat is azt mutatja, hogy máshogyan van. Például a húzó igénybevétel hatására az anyag befűződik, keresztirányú mérete lecsökken (kontrakció). Nyomó igénybevételnél is hasonló történik. Az egytengelyű összenyomás hatására az anyag megrövidül, de keresztirányban még meg is duzzad. Belátható tehát, hogy a három térbeli irányban mérhető feszültséget valamennyi alakváltozással (relatív alakváltozással) összefüggésben kell tekintenünk: