Физический смысл модуля Юнга: модуль Юнга равен такому нормальному напряжению, при котором относительное удлинение было бы равно единице.
Рассмотрим прямоугольный брусок, закрепленный неподвижно нижней гранью (см.
Рис. 3.1). Под действием силы 
,
приложенной к верхней грани, брусок получает деформацию, называемую сдвигом. Величина
(3.9)
(где 
- угол сдвига),
называется относительным сдвигом. При упругой деформации угол мал и справедливо:
.
Деформация сдвига приводит к возникновению в каждой точке бруска тангенциального
упругого напряжения 
, равного:
, (3.10)
где 
- площадь воображаемой поверхности, параллельной верхней
грани бруска (например, поверхности 
на Рис. 3.1); 
- сила, параллельная к площадке, на которую
она действует. Эксперименты показывают, что
, (3.11)
где 
- модуль сдвига (зависит только от свойств материала).
Опыт показывает, что под действием деформирующей силы изменяются не только
продольные, но и поперечные размеры стержня. Пусть 
- толщина стержня до деформации, 
- толщина после деформации. Тогда величину
(3.12)
называют относительным поперечным сжатием стержня (для растягивающей силы). Отношение относительного поперечного сжатия к соответствующему относительному продольному удлинению называется коэффициентом Пуассона:
. (3.13)
Коэффициент Пуассона зависит только от материала стержня. Модуль Юнга 
и коэффициент Пуассона 
полностью
характеризуют упругие свойства изотропного материала. Все прочие упругие постоянные
могут быть выражены через и .
Для всестороннего растяжения (сжатия) относительное изменение объема тела равно:
, (3.14)
где 
- давление; 
- модуль всестороннего сжатия.
