La curva esfuerzo - deformación de un material es la representación gráfica de los estados de esfuerzo y deformación equivalentes (bien ingenieriles o bien reales) obtenidos en un ensayo de caracterización del mismo. Por tanto es la representación simplificada de su ecuación constitutiva.
La curva esfuerzo - deformación presentada es típica de un material metálico, y en ella se pueden observar una serie de puntos importantes:
El límite elástico es el punto de la curva a partir del cual comienza a producirse deformación plástica o permanente en el material. En muchos casos coincide con el límite proporcional (punto de la curva hasta el cual puede asumirse proporcionalidad entre tensiones y deformaciones). En el caso de que ambos puntos coincidan se habla de un comportamiento elástico lineal, mientras que si el límite elástico está significativamente por encima del límite proporcional el comportamiento es elástico no lineal.
Si se continua cargando el material por encima del límite elástico el material se deforma plásticamente mientras que la fuerza de tracción se incrementa (zona de endurecimiento por deformación), hasta que se llega a un punto conocido como tensión última del material, a partir del cual la fuerza cae y la deformación del material le lleva hasta su rotura. En muchos casos la deformación en este último tramo de la curva está muy localizada en una zona de la probeta, y se produce el fenómeno del "necking" (formación de cuello).