Làm cứng là hậu quả của biến dạng dẻo, một sự thay đổi hình dạng vĩnh viễn. Điều này khác với biến dạng đàn hồi, có thể đảo ngược. Hầu hết các vật liệu không chỉ biểu hiện một trong hai, mà là sự kết hợp của cả hai. Thảo luận sau đây chủ yếu áp dụng chokim loại, đặc biệt là thép, được nghiên cứu kỹ lưỡng. Sự làm cứng xảy ra đáng chú ý nhất đối với các vật liệu dẻo như kim loại. Độ dẻo là khả năng của vật liệu trải qua biến dạng dẻo trướcgãy xương(ví dụ, uốn cong một thanh thép cho đến khi nó gãy hẳn).
Cácthử nghiệm kéođược sử dụng rộng rãi để nghiên cứu các cơ chế biến dạng. Điều này là do khi nén, hầu hết các vật liệu sẽ trải qua các sự kiện tầm thường (không khớp mạng) và không tầm thường (uốn cong) trước khi xảy ra biến dạng dẻo hoặc gãy. Do đó, các quá trình trung gian xảy ra với vật liệu khi nén đơn trục trước khi xảy ra biến dạng dẻo khiến cho thử nghiệm nén gặp nhiều khó khăn.
Một vật liệu thường biến dạng đàn hồi dưới tác động của lực nhỏlực lượng; vật liệu nhanh chóng trở lại hình dạng ban đầu khi lực biến dạng được loại bỏ. Hiện tượng này được gọi là biến dạng đàn hồi. Hành vi này trong vật liệu được mô tả bởiLuật Hooke. Vật liệu có tính đàn hồi cho đến khi lực biến dạng tăng vượt quágiới hạn đàn hồi, còn được gọi là ứng suất chảy. Tại thời điểm đó, vật liệu bị biến dạng vĩnh viễn và không trở lại hình dạng ban đầu khi lực bị loại bỏ. Hiện tượng này được gọi là biến dạng dẻo. Ví dụ, nếu một người kéo dài mộtlò xo cuộnđến một điểm nhất định, nó sẽ trở lại hình dạng ban đầu, nhưng khi bị kéo căng quá giới hạn đàn hồi, nó sẽ vẫn bị biến dạng và không trở lại trạng thái ban đầu.
Biến dạng đàn hồi kéo căng các liên kết giữa các nguyên tử ra khỏi bán kính phân tách cân bằng của chúng, mà không cần sử dụng đủ năng lượng để phá vỡ các liên kết giữa các nguyên tử. Mặt khác, biến dạng dẻo phá vỡ các liên kết giữa các nguyên tử và do đó liên quan đến sự sắp xếp lại các nguyên tử trong vật liệu rắn.
