Verfestigungsmechanismen beschreiben mikroskopische Prozesse, die die Fließspannung eines Werkstoffs erhöhen, etwa Mischkristallverfestigung, Teilchen- und Ausscheidungshärtung, Korngrenzenverfestigung (Hall-Petch) sowie Versetzungs- und Verformungshärtung. Sie beruhen auf der Behinderung der Versetzungsbewegung durch Gitterverzerrungen, Phasengrenzen und andere Defekte. Quantitative Modelle koppeln Mikrostrukturparameter mit makroskopischen Spannungs-Dehnungs-Eigenschaften.