단면이 정사각형인 길다란 나무를 길이 방향으로 잡아당기면 단면 상의 모든 부분은 일정한 길이만큼 늘어난다. 반면 나무의 양 끝을 잡고 구부리면 일정한 반경을 가진 원모양으로 휘어진다. 이렇게 휘어진 나무의 단면을 세심하게 관찰하면, 단면의 일정 부분은 늘어나는 반면 나머지 부분은 압축된다. 그리고 단면 상에서 늘어나지도 줄어들지도 않는 특정한 부분이 존재한다.
다시 말해, 단면 상의 이러한 특정한 부분을 중심으로 늘어나는 부분과 줄어드는 부분이 나뉘게 되고, 늘어나거나 줄어드는 량도 이 부분으로부터 수직한 거리에 비례한다. 단면 상의 이 부분을 가느다란 나무의 길이방향으로 연장시키면 하나의 직사각형 면이 되는데, 이 면을 중립면이라고 부른다. 단면이 정사각형 혹은 원으로 되어 있는 동일한 재질의 경우라면, 중립면은 단면의 중간면(mid surface)과 일치할 것이다. 하지만 단면의 모양이 상하 그리고 좌우로 대칭이 아니거나 두 가지 이상의 재료로 구성된 복합재(composite material)인 경우에는 중립면과 중간면은 더 이상 일치하지 않는다.
중립면의 중앙에 해당하는 중심선을 중립축(neutral axis)이라고 부르고, 가느다란 나무의 기하학적 중심축과 일치할 수도 그렇지 않을 수도 있다. 앞서 말한 바와 같이 단면이 좌우 혹은 상하 대칭이 아니거나 복합재로 되어 있는 경우에 중립축과 중심축은 일치하지 않는다.
중립축과 중립축은 굽힘을 받는 물체의 변형(deformation), 변형률(strain), 응력(stress), 질량 관성모멘트(mass moment of inertia) 및 면적 관성모멘트(area moment of inertia) 계산을 위한 기준이 되는 면이나 선이 된다.
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