물체의 외곽 전체를 경계라고 부르는데, 1차원 물체의 경우에는 물체의 양 끝점이 경계에 해당된다. 2차원 물체의 경우에는 물체의 외곽 테두리 곡선 전체 그리고 3차원의 경우에는 물체의 외곽 곡면 전체가 경계에 해당된다. 모든 물체는 3차원 형상으로 되어 있기 때문에 여기서 1차원 혹은 2차원 물체라고 말하는 것은 3차원 형상을 1차원의 직선 혹은 2차원의 평면으로 가정한 간략화 된 형상을 의미한다.
지구상의 모든 물체는 그 경계에서 어떠한 형태의 매질(고체, 액체, 기체 혹은 진공)일지라도 다른 물체들과 항상 접촉하고 있다. 따라서 임의 한 물체는 경계를 통해 외부 다른 물체들로부터 힘, 모멘트, 열 등과 같은 다양한 형태의 영향을 받는다. 외부와 접촉하고 있는 임의 한 물체의 거동을 파악하기 위하여 이 물체를 외부와 분리시킬 경우, 외부로부터 받는 영향들은 경계조건으로 물체에 반영되어야 한다.
동일한 형상과 재질로 된 물체일지라도 그 거동은 경계조건에 따라 현저히 달라지기 때문에 경계조건은 대단히 중요한 역할을 한다. 외부로부터 받은 영향들 중에서 어떤 것들이 경계조건으로 포함되어야 할 것인가는 파악하고자 하는 물체의 거동이 어떤 유형인가에 따라 결정된다. 만약 물체의 온도변화에 관심이 있다면 온도변화에 영향을 미치는 외부 물체의 온도와 외부로부터의 열 유입이 경계조건으로 포함되어야 한다.
어떠한 형태의 경계조건이라고 하더라도 모든 경계조건은 크게 변위경계조건(displacement boundary condition)과 하중경계조건(traction boundary condition)으로 구분된다. 여기서 변위와 하중이란 용어는 비단 구조물의 변위와 힘만을 의미하는 것이 아니고 상징적인 의미를 지닌다. 예를 들어, 열전달 문제에서 변위는 온도에 해당되고 하중은 열 흐름에 해당된다.
마지막으로 중요한 사항은 경계의 모든 부분에는 반드시 변위 혹은 하중 경계조건이 부여되어야 하며, 조건값이 0인 경우도 경계조건이란 점을 잊어서는 안 된다. 그리고 변위 조건이 부여되면 그 경계지점에서의 하중값은 미지수가 되고, 반대로 하중조건이 부여되면 그 경계 지점에서의 변위값은 미지수가 된다. > 경계조건 더 자세히 보기🔎
