구조물 부재에 단면형상 등의 급격한 변화가 있는 경우 이곳에 외력이 작용하면 그 부근에서의 응력 분포에 교란이 유기되고 응력이 상승하는 현상을 말한다. 응력 집중이 미치는 범위는 보통 한정된 국부적인 것으로 피크 응력 σmax(τmax)는 기준 응력σr(τ0)과 응력 집중률에서 σmax=ασr(τmax=ατ0)의 관계로 표시되고, 탄성 계산이나 변형 측정, 또는 광탄성 실험 등에서 구할 수 있다. 몇 개의 응력집중 요소가 존재하면 그들에 의한 집중 응력이 서로 간섭하여 단독인 경우보다 저하하는 경우가 있다. 인장을 받는 유공관에서 소원공을 인장의 방향의 전후에 적당히 부가하는 것이 그 예이다. 일반적으로 응력집중 점에서 형상 변화의 급변을 피하고 한편 재료 강도를 높이거나 파괴에 대한 효력이 있는 잔류응력을 부여해 두는 것이 고려된다.