大多数材料并不均匀，也不是完美的理想材料，材料的屈服是一个过程，通常伴随着加工硬化，所以不是一个具体的点。对于多数金属材料应力-应变曲线看起来类似于图3所示曲线。当加载开始以后，应力从零开始增加，应变线性增加，直到材料发生屈服以后，曲线开始偏离线性。继续增加应力，曲线达到大值。

大值对应抗拉强度，这是曲线的大应力值，由图中的M表示。断裂点是材料终断裂的点，由图中的F表示。典型的应力-应变测试装置、测试样品几何形状如图4所示。
在拉伸试验期间，样品被缓慢拉动，同时记录长度和施加力的变化，记录力-位移曲线，利用样品原始长度、标距长度和截面积等信息可以绘制应力-应变曲线。对于可以发生拉伸塑性变形的材料，常用的有两类曲线：工程应力-工程应变曲线和真应力。