消除外力或不均勻的溫度場等作用後仍留在物體內的自相平衡的內應力。機械加工和強化工藝都能引起殘餘應力。如冷拉、彎曲、切削加工、滾壓、噴丸、鑄造、鍛壓、焊接和金屬熱處理等，不均勻塑性變形或相變都可能引起殘餘應力。殘餘應力一般是有害的，如零件在不適當的熱處理、焊接或切削加工後，殘餘應力會引起零件發生翹曲或扭曲變形，甚至開裂，經淬火或磨削後表面會出現裂紋。殘餘應力的存在有時不會立即表現為缺陷。當零件在工作中因工作應力與殘餘應力的疊加，而使總應力超過強度極限時，便出出現裂紋和斷裂。零件的殘餘應力大部分都可通過適當的熱處理消除。殘餘應力也有有益的方面，它可以被控制用來提高零件的疲勞強度和耐磨性能。