Unter Deformation versteht man die Form- und Volumenänderung eines Körpers infolge äußerer oder innerer Spannungen. In der Werkstoffkunde wird zwischen elastischer, plastischer und viskoelastischer Deformation unterschieden. Elastische Deformation ist reversibel und wird bei Entlastung vollständig zurückgebildet. Plastische Deformation ist irreversibel und beruht auf mikroskopischen Mechanismen wie Versetzungsbewegung, Zwillingsbildung oder diffusionsgesteuertem Kriechen.

Das Deformationsverhalten wird durch Kristallstruktur, Gefüge (Korngröße, Phasenverteilung, Textur), Temperatur, Deformationsgeschwindigkeit und hydrostatischen Druck bestimmt. Bei Metallen dominieren im üblichen Temperaturbereich versetzungsbasierte Deformationsmechanismen; bei hohen Temperaturen treten zusätzlich Kriechmechanismen (Diffusions- und Versetzungskriechen) auf. Polymere zeigen stark zeit- und temperaturabhängige Deformation, oft beschrieben durch viskoelastische Modelle.

Schwere plastische Verformung (z. B. Hochdruck-Torsion, Equal Channel Angular Pressing) wird gezielt eingesetzt, um ultrafeinkörnige Gefüge und damit erhöhte Festigkeiten zu erzeugen. Warm- und Hochtemperatur-Verformung erlauben hohe Umformgrade bei reduzierten Formkräften, erfordern jedoch die Kontrolle von Rekristallisation und Kornwachstum.

Experimentell wird Deformation durch Spannungs-Dehnungs-Kurven charakterisiert, aus denen elastische Konstanten, Fließspannung, Verfestigungsverhalten und Bruchdehnung abgeleitet werden. Gekoppelt mit numerischen Methoden (z. B. Finite-Elemente-Analyse) ermöglicht die Deformationsanalyse die Auslegung von Bauteilen und Umformprozessen sowie die gezielte Entwicklung neuer Werkstoffe mit maßgeschneidertem Deformationsverhalten.