In der mechanischen Werkstoffmodellierung bezeichnet der Begriff Variable eine physikalische oder mathematische Größe, die Zustände, Prozesse oder Parameter eines Werkstoffs beschreibt und im Allgemeinen raum-, zeit- und lastabhängig ist. Variablen bilden die Basis zur Formulierung von Erhaltungs- und Bilanzgleichungen, konstitutiven Gesetzen und Randbedingungen.

Grundlegend unterscheidet man zwischen Steuergrößen (z.B. Dehnung, Temperatur, chemisches Potential), Antwortgrößen (z.B. Spannung, Fluss, Reaktionsrate) und Materialparametern (z.B. Elastizitätsmodul, Diffusionskoeffizient), die selbst als Variablen in der mathematischen Beschreibung auftreten, aber als konstante oder kalibrierte Größen interpretiert werden.

Eine zentrale Rolle spielen interne Variablen. Sie sind nicht direkt messbar, sondern repräsentieren mikroskopische oder mesoskopische Zustände, etwa Versetzungsdichte, Schädigungsgrad, martensitische Umwandlungsfraktion oder Orientierungstensoren in anisotropen Werkstoffen. In der Theorie der inneren Variablen werden diese Größen in erweiterten konstitutiven Gleichungen geführt, um history-abhängiges Verhalten wie Plastizität, Kriechen, Verfestigung oder Schädigung konsistent und thermodynamisch zulässig zu erfassen.

Mathematisch werden Variablen als skalare, vektorielle oder tensorielle Felder formuliert. Ihre Entwicklung folgt gewöhnlichen oder partiellen Differentialgleichungen, die aus Erhaltungssätzen (Masse, Impuls, Energie) und aus einem gewählten konstitutiven Modell abgeleitet sind. Die sorgfältige Auswahl geeigneter Variablen – insbesondere der internen Variablen – ist entscheidend für die Prognosefähigkeit, Identifizierbarkeit und numerische Stabilität von Werkstoffmodellen.