强度是零件抵抗永久变形和断裂的能力。用应力衡量。屈服强度是开始出现明显塑性变形的应力。还有抗压强度、抗弯强度、疲劳强度。强度取决于原子结合力和内部缺陷如位错运动。设计时工作应力要低于许用应力。许用应力是强度除以安全系数。这样做强度校核。强度够不够，看它断不断、有没有永久变形。
刚度是结构抵抗弹性变形的能力。刚度取决于材料弹性模量、截面形状尺寸和边界条件。拉伸刚度是EA，A是截面积。弯曲刚度是EI，I是截面惯性矩。空心管抗弯刚度比实心棒好。空心管截面惯性矩大，材料离中性轴远。刚度倒数是柔度。刚度大变形小。刚度够用就好，过分追求会笨重浪费，或者热胀冷缩时产生很大附加内力。刚度和强度没有必然联系。高碳钢和低碳钢弹性模量E约206GPa，刚度相同，强度可以差几倍。橡胶刚度极低却能承受很大拉伸变形不断裂。刚度够不够，看同样力下变形程度能不能接受。
硬度是材料表面抵抗硬物压入的能力。它反映塑性变形、弹性变形和微断裂的综合抵抗。常用硬度有布氏硬度HBW，用硬质合金球压，适合较软材料。洛氏硬度HRC用金刚石圆锥压，淬火钢常用。维氏硬度HV用金刚石正四棱锥压，从很软到很硬都能测，常用于涂层薄层。硬度与强度有换算关系，钢材抗拉强度大约是布氏硬度的3.4倍。硬度侧重表层性能。高硬度耐磨，韧性可能变差。齿轮、轴承、刀具需要高硬度。承受冲击的零件需要高硬度还要兼顾韧性。硬度看表面抗压入、耐磨和耐刮擦。
挠度是弯曲时截面形心垂直于轴线的线位移。它不是材料属性，是特定载荷和支撑下弯曲变形程度的体现。常见悬臂梁自由端挠度、简支梁跨中挠度。挠度取决于载荷大小分布、跨度、弯曲刚度EI和支撑条件。挠度对跨度很敏感，常和跨度的几次方成正比。规范要求最大挠度不超过L/250或L/400，用来控制视觉可接受度，防止非结构构件开裂，避免积水和不适感。
强度足够但挠度过大属于刚度失效。挠度是弯曲变形的毫米数，是刚度最直观的现场反馈。设计零件强度是生死线。发生屈服或断裂就彻底失效，先保证强度足够。刚度是功能线。强度够但变形大会造成加工精度差。挠度是刚度检查的显性指标，计算跨中最大挠度，控制在规范容许的千分之几内，保证正常使用。硬度是耐磨性和表面强度的代用指标，打一下硬度方便快捷，经验换算评估强度，也能表征抗磨损能力。强度、刚度、挠度、硬度这几个概念回答结构承载力的两面，抵抗破坏与抵抗变形，外加表面能力。搞清物理逻辑，就不会犯想提高刚度却误用更高强度钢、觉得挠度大就是强度不足这类的错误。
