Para estudiar las propiedades elásticas de un sólido se debe recurrir a la experimentación. Un modo sencillo de proceder consiste en suspender verticalmente un alambre o varilla fabricada con el material que se desea ensayar y mantenerlo tenso mediante un peso P colgado en su extremo inferior. Esto permite aumentar o disminuir la tensión en la varilla y medir los esfuerzos tensores con los correspondientes alargamientos.

En la figura aparece el diagrama esfuerzo (σ_l) deformación (ε_l) para un material dúctil como el acero. Durante el primer tramo del gráfico, hasta una deformación unitaria inferior al 0.5%, el esfuerzo tensor es directamente proporcional a la deformación unitaria, resultado experimental que constituye la ley de Hooke. Dicha ley es sólo aplicable para deformaciones pequeñas, hasta que se alcanza el punto a o límite de proporcionalidad. Entre los puntos a y b del diagrama no existe proporcionalidad entre el esfuerzo y la deformación, aunque si disminuimos gradualmente la carga entre los puntos 0 y b, la curva se recorre hacia atrás y el material recobra su longitud inicial. En el tramo 0b el material presenta un comportamiento elástico y el punto b recibe el nombre de límite elástico. Al aumentar gradualmente la carga por encima del límite elástico la deformación unitaria aumenta rápidamente, pero al disminuir gradualmente el esfuerzo el material no recupera totalmente su longitud inicial, sino que el punto representativo en el diagrama recorrerá el trayecto de trazos indicado, y cuando el esfuerzo de anula conserva una deformación permanente. Cuando un alambre de material dúctil se somete a esfuerzos superiores al límite elástico se presenta el comportamiento plástico; el alambre parece que fluye como un líquido viscoso y pueden conseguirse alargamientos considerables sin aumento significativo de los esfuerzos. Por último, si se continúa aumentando el esfuerzo, se llegará hasta el punto d, punto de ruptura, y el alambre o varilla se rompe.

Para muchos materiales elásticos no es válida la ley de Hooke, y el gráfico que aparece es el de la figura, donde el material ha sido estirado hasta 6 veces su longitud inicial. La sustancia es elástica en el sentido de que recupera su longitud inicial cuando se suprime el esfuerzo. Pero al suprimir gradualmente el esfuerzo la curva no es recorrida en sentido contrario, sino que el punto representativo sigue un camino diferente. La falta de coincidencia entre las curvas correspondientes a esfuerzos crecientes y a esfuerzos decrecientes recibe el nombre de histéresis elástica. Puede demostrarse que el área encerrada entre las curvas es igual a la energía disipada en forma calorífica por unidad de volumen en el interior del material elástico.