Koncentracija naprezanja je pojava koja može biti uzrokovana rupom, oštrim savijanjem ili defektom na objektu kada se primijeni sila. To je zbog činjenice da će nepravilnosti u strukturi objekta imati tendenciju da rezultiraju nagomilavanjem naprezanja u određenim područjima. Te se lokacije obično nazivaju koncentracijama naprezanja, jer predstavljaju područja u kojima su sile naprezanja povećane. Objekt koji je prilično ujednačen u strukturi bit će mnogo otporniji od sličnog objekta koji ima jednu ili više koncentracija naprezanja. To je zbog činjenice da povećani tlak koji se nalazi u koncentraciji naprezanja obično ostavlja objekt mnogo ranjivijim na oštećenja od otkidanja, pucanja ili lomljenja na neki drugi način.
Kada je struktura objekta prilično ujednačena, naprezanje će imati tendenciju da se ravnomjerno rasporedi po cijeloj tvari. Jedan od načina da se to vizualizira je ravna ploča s ravnomjerno raspoređenim linijama sile koje prolaze duž površine. Ako se u ploču izbuši rupa, svaki napon primijenjen na ploču bit će koncentriran s obje strane rupe. To je zbog činjenice da linije sile ne mogu proći kroz materijal koji je uklonjen kada je rupa izbušena. Linije sile moraju ići oko rupe, što rezultira područjima koncentriranog naprezanja, zbog čega je veća vjerojatnost da će se daska slomiti na tom mjestu ako se primijeni prekomjerna sila.
Gotovo svaki objekt koji nema potpuno jednoliku strukturu sadržavat će neku vrstu koncentracije naprezanja. Ako tvar od koje je predmet napravljen sadrži bilo kakve zagađivače ili nedostatke, bez obzira koliko male, oni će rezultirati koncentracijom linija sile. Zbog toga je posebno važno ukloniti sve onečišćenja pri izgradnji objekata koji će biti podvrgnuti velikom stresu. Male pukotine također rezultiraju koncentracijom naprezanja, što s vremenom može dovesti do mnogo većih prijeloma.
Geometrijska struktura objekta također može rezultirati koncentracijom naprezanja. Neki uobičajeni primjeri uključuju šuplje i pravokutne grede, te osovine s obodnim žljebovima ili ramenima. Svaki od ovih oblika ima drugačiji obrazac koncentracije naprezanja, što može rezultirati kvarom objekta ili komponente pod određenim okolnostima. Zbog nedostatka bilo kakvog potpornog materijala u sredini, šuplja četvrtasta greda će propasti ako je uvijena. Drugi predmeti, kao što su osovine koje imaju utore ili utore, mogu propasti pod torzijom, savijanjem ili aksijalnim silama.