Khi chịu tác động của một ứng suất kéo hoặc nén (lực tác động trên một đơn vị diện tích), một vật phản ứng bằng cách biến dạng theo tác dụng của lực dãn ra hoặc nén lại. Trong một giới hạn biến dạng nhỏ, độ biến dạng này tỷ lệ thuận với ứng suất tác động. Hệ số tỷ lệ này gọi là mô đun đàn hồi.Mô đun đàn hồi của một vật thể được xác định bằng độ dốc của đường cong ứng suất-biến dạng trong vùng biến dạng đàn hồi:ở đây λ (lambda) là mô đun đàn hồi; ứng suất là lực gây ra biến dạng được chia cho diện tích mà lực tác động vào; và biến dạng là tỷ số thay đổi kích thước được gây ra bởi ứng suất so với kích thước ban đầu của đối tượng.Nếu ứng suất được đo theo đơn vị pascal thì biến dạng là một tỷ số không thứ nguyên, khi đó đơn vị của λ cũng là pascal. Theo một định nghĩa khác, mô đun đàn hồi là ứng suất cần thiết để làm cho một mẫu vật liệu tăng gấp đôi chiều dài của nó. Điều này là không thực tế đối với hầu hết các vật liệu bởi giá trị là lớn hơn nhiều so với trường ứng suất của vật liệu hoặc tại điểm nơi sự kéo dài trở nên không tuyến tính, nhưng một số người có thế thấy định nghĩa này trực quan hơn.