Характеристики прочности и пластичности измеряют посредством испытаний на растяжение стандартных образцов. Образец подвергается осевому растяжению в специальных машинах-прессах. Обычно осуществляется запись на координатном самописце нагрузки (действующего усилия, создаваемого на подвижной части пресса) и перемещения (перемещения подвижной части пресса, определяемого растяжением испытуемого образца).

Характеристики прочности определяют в напряжениях, т.е. по значениям приложенной нагрузки, приведенной к рабочему сечению испытуемого образца (напряжения измеряются в кГс/мм2 или МПа). Важнейшей характеристикой является предел прочности или временное сопротивление на разрыв (обозначение sв)- отношение наибольшей нагрузки, зафиксированной при растяжении образца к начальному значению площади сечения образца.

Характеристики пластичности определяются деформацией, т.е. величиной относительного изменения размеров образца под действием нагрузки (безразмерная характеристика измеряется в процентах). Деформация может быть обратимой (упругой), либо необратимой (пластической, остаточной), т.е. сохраняемой после снятия нагрузки. Приложение нагрузки на начальном этапе вызывает чисто упругую деформацию. Отношение напряжения к величине соответствующей данному напряжению деформации в упругой области определяет значение модуля упругости, который для стали примерно равен 210х103 МПа. Относительное удлинение при разрыве определяется остаточной деформацией разрушенного образца (обозначение d), выраженной в процентах (отношение изменения длины образца при растяжении до разрушения к исходной длине).