Viskoelastizität bezeichnet das zeitabhängige mechanische Verhalten von Werkstoffen, die sowohl elastische als auch viskose Anteile der Deformation aufweisen. Im elastischen Anteil ist die Spannung proportional zur Dehnung und reversibel (Hooke’sches Gesetz), während der viskose Anteil einer flussartigen, zeitabhängigen Deformation entspricht (Newtonsche Viskosität). Viskoelastische Materialien – etwa Polymere, Biomaterialien, Hydrogele oder bituminöse Systeme – kombinieren beide Mechanismen.

Charakteristisch sind Phänomene wie Kriechen (zeitabhängige Dehnungszunahme unter konstanter Spannung) und Spannungsrelaxation (zeitabhängiger Spannungsabbau unter konstanter Dehnung). Zudem tritt häufig Hysterese und damit dissipative Energiedämpfung auf, sichtbar in Spannungs-Dehnungs-Zyklen.

Zur Modellierung werden idealisierte rheologische Modelle verwendet, etwa Maxwell-, Kelvin-Voigt- oder Standard-Linear-Solid-Modelle, die Federn (Elastizität) und Dämpfer (Viskosität) kombinieren. Erweiterungen wie fractionale Viskoelastizität nutzen Ableitungen nichtganzzahliger Ordnung, um breite Zeitskalen realistisch abzubilden. In heterogenen und porösen Systemen beschreibt poro-viskoelastische Theorie zusätzlich die Kopplung zwischen Festkörpergerüst und Fluidtransport.

Experimentell wird Viskoelastizität mittels dynamisch-mechanischer Analyse (DMA), Relaxations- und Kriechversuchen charakterisiert, wobei Speicher- und Verlustmodul als Funktion von Zeit, Frequenz und Temperatur erfasst werden. Für das Werkstoffdesign sind viskoelastische Eigenschaften entscheidend, etwa zur Auslegung von Dämpfungselementen, strukturellen Polymeren oder Hydrogelen mit definierter mechanischer Antwort.