表示複雜應力狀態（或應變狀態）下物體中一點各截面上應力（或應變）分量之間關係的平面圖形。1866年德國的K.庫爾曼首先證明，物體中一點的二向應力狀態可用平面上的一個圓表示，這就是應力圓。1882年德國工程師O.莫爾對應力圓作瞭進一步的研究，提出借助應力圓確定一點的應力狀態的幾何方法，後人就稱應力圓為莫爾應力圓，簡稱莫爾圓。
對於二向應力狀態，若已知如圖1之a 所示的單元體（實際代表物體中一個點）在兩相互垂直的截面上的應力力σx、τxy和σy、τyx（其中σx和σy為正應力，以拉伸為正；τxy和τyx為剪應力，順時針為正且τyx＝-τxy），則在以正應力σ為橫坐標、剪應力τ為縱坐標的坐標系中，可按下述步驟畫出莫爾圓：根據已知應力分量在坐標系中畫出A(σx，τxy)和B(σy，τyx)兩點，以AB連線與σ軸的交點C為圓心，以CA(或CB)為半徑畫圓，即得莫爾圓（圖1之b）。
二向應力狀態的莫爾圓有如下性質：①莫爾圓上每一點的坐標都對應於單元體上某一截面上的正應力和剪應力；②若莫爾圓上的兩個點組成的圓心角為2α)，則單元體上相應的兩個截面的外法向的夾角為α，且角度的轉向相同。根據上述性質，以單元體上某個面為基面，以莫爾圓上與該面對應的點為基點，就能求出單元體中各截面上的應力，或找出最大剪應力面和主平面(即剪應力為零的平面)的方向。例如，以圖1中單元體上dc面為基面，以莫爾圓上與dc面對應的A點為基點找主平面方向的具體方法如下：在莫爾圓上量出圓心角∠ACD=2φ和∠ACE=2θ(圖2之a)，並將單元體上dc面沿順時針方向轉φ角，沿逆時針方向轉θ角就得到兩個主平面，其上的正應力（即主應力）的大小分別為莫爾圓上D、E兩點的橫坐標σ1、σ2。圖2之 b表示出主平面的方向和主平面上的應力。
三向應力狀態的莫爾圓是在已知物體上一點的三個主應力σ1、σ2、σ3的前提下得到的。如圖3所示，若σ1＞σ2＞σ3，則三向應力狀態的莫爾圓具有如下性質：物體內所考慮點的任意方向截面上的正應力和剪應力在σ-τ坐標系中對應的點，都落在圖中的陰影部分。即莫爾圓給出瞭一點的應力范圍。若已知截面的法向與三個主應力方向的夾角或方向餘弦，也可通過幾何方法確定出該截面上正應力和剪應力的值。但在一般工程應用中，知道應力范圍就足夠瞭。
對於應變，也有相同形式的莫爾圓。