물체가 외부로부터 힘을 받게 되면 물체 내부에는 이 힘에 저항하려는 내부 저항력이 발생하게 된다. 이 저항력의 단위 면적당의 크기를 물체 내 각 지점에서의 응력으로 정의한다. 따라서 응력의 크기는 작용하는 힘의 크기에 비례하며 일정한 크기의 힘을 받는 경우에는 힘을 받는 면적이 작을수록 응력의 크기는 증가한다.
응력은 (힘/면적)의 단위를 가지며 단위 그 자체만 놓고 보면 응력과 압력을 구별하기 어렵다. 하지만 힘은 크기뿐만 아니라 방향을 가지고 있기 때문에 응력 또한 방향을 가진다. 힘을 물체의 표면에 수직한 성분과 평행한 성분으로 나누어 힘의 수직 성분에 의한 응력을 수직응력(normal stress) 그리고 힘의 평행 성분에 의한 응력을 전단응력(shear stress)으로 정의한다.
따라서 3차원 물체의 경우 한 평면에는 한 개의 수직응력과 두 개의 전단응력이 정의된다. 이 중에서 수직응력은 또한 인장 수직응력과 압축 수직응력으로 구분하는데, 전자는 물체를 늘어나게 하는 반면 후자는 물체를 압축시킨다. 앞서 언급한 압력은 수직응력 성분에 해당된다고 볼 수 있다. 수직응력은 주로 두 물체간의 접촉이나 유체의 압력에 의해 발생하며, 전단응력은 두 물체간의 상대적인 미끄러짐에 의해 발생한다.
응력의 크기가 과도하게 되면 그 물체는 기능을 상실하거나 심지어 파괴될 수 있기 때문에 응력은 구조물을 위시한 우리 주위 모든 물체의 구조 안전성을 판단하기 위해 매우 광범위하게 사용되고 있다. 임의 한 물체에 있어 응력은 물체 내 위치에 따라 변하는 값이며, 물체의 변형률과 밀접한 관계를 지니고 있다. 응력은 해당 물체의 강한 정도를 표현하는 물질 고유의 강성계수를 통해 변형률과 관계식을 가진다. 따라서 응력의 크기가 일정하더라도 강성이 큰 물체일수록 변형률은 작아진다.