Gerinim ve gerilim arasındaki asıl fark, tanımlarında ve nasıl ölçüldüklerinde yatmaktadır. Gerilme, dışarıdan uygulanan kuvvetler nedeniyle ortaya çıkan, malzeme içindeki birim alan başına iç kuvvettir. Paskal (Pa) veya inç kare başına pound (psi) gibi basınç birimleriyle ölçülür. Öte yandan gerinim, malzemenin deformasyonunun bir ölçüsüdür. Uygulanan stres nedeniyle şekil veya boyuttaki göreceli değişikliktir ve genellikle yüzde veya oran olarak ifade edilen boyutsuz bir niceliktir. Stres iç kuvvetlerin miktarını belirlerken, gerinim sonuçta ortaya çıkan deformasyonun miktarını belirler.
Gerçek gerilim ve gerçek gerinim, özellikle büyük deformasyonlarda, hesaplanma şekli açısından mühendislik gerilimi ve gerinimden farklılık gösterir. Gerçek gerilim, anlık kesit alanı göz önüne alındığında bir malzeme üzerindeki gerçek gerilimdir; gerçek gerilim ise mevcut uzunluğun orijinal uzunluğa oranının doğal logaritmasıdır. Gerçek stres, malzeme deforme olurken değişen alanı hesaba katarak daha yüksek gerilimlerde daha doğru olmasını sağlar. Gerçek gerinim, hesaplama boyunca başlangıç boyutlarını kullanan mühendislik gerinimine kıyasla büyük deformasyonlar için daha gerçekçi olan sürekli bir deformasyon ölçümü sağlar.
Malzeme deformasyonu bağlamında stres ilk sırada gelir. Bir malzemeye dışarıdan bir kuvvet uygulandığında, malzeme içinde stres meydana gelir. Bu gerilim, malzemenin elastik sınırını aşarsa gerinim veya deformasyonla sonuçlanır. Dolayısıyla stres sebep, gerginlik ise sonuçtur. Gerilme, gerinim olarak gözlemlenen deformasyonu üreten iç kuvvetlere yol açar.
Stres, gerinimden daha büyük değildir çünkü bunlar farklı birimlere sahip farklı fiziksel niceliklerdir. Gerilme birim alan başına kuvvetin ölçüsüdür, gerinim ise deformasyonun ölçüsüdür ve boyutsuzdur. Bunları doğrudan daha büyük veya daha küçük olarak karşılaştırmak anlamlı değildir. Bunun yerine, gerilim ve gerinim, malzemenin elastik sınırı dahilinde gerilimin gerinim ile orantılı olduğu Young modülü gibi malzeme özellikleri aracılığıyla ilişkilidir.
Gerilme stres olmadan meydana gelemez. Bir malzemenin deforme olması (gerilme) için, iç gerilime neden olan uygulanan bir kuvvetin olması gerekir. Ancak termal genleşme gibi belirli senaryolar, geleneksel mekanik stres olmadan gerilime neden olabilir. Bu gibi durumlarda stres, malzemenin genleşmesine veya büzülmesine neden olan sıcaklık değişimlerinden kaynaklanır. Bu senaryolarda bile termal etkilerden kaynaklanan iç kuvvetler, gerinime yol açan bir gerilim biçimi olarak düşünülebilir.
