Il coefficiente di Poisson è il rapporto tra l'espansione lungo un asse e la contrazione lungo l'asse opposto quando un materiale è sottoposto a forze di trazione o compressione. Applicando una deformazione di trazione a un elastico, ad esempio, questo si allunga assialmente e si contrae in direzione trasversale, diventando più sottile man mano che si allunga. L'applicazione di forze di compressione a una palla di gomma farà espandere il materiale lateralmente lungo il suo asse trasversale mentre si contrae longitudinalmente. Il coefficiente di Poisson è semplicemente un'espressione di questa relazione tra deformazioni assiali e trasversali.

L'equazione per il calcolo del coefficiente di Poisson è data come ν=(-ε_trans)/ε_axial. La deformazione trasversale (ε_trans) è misurata nella direzione perpendicolare alla forza applicata, e la deformazione assiale (ε_axial) è misurata nella direzione della forza applicata. All'interno della regione elastica di un dato campione, il coefficiente di Poisson è essenzialmente costante ed è il negativo del rapporto tra la deformazione trasversale e la corrispondente deformazione assiale risultante da una sollecitazione assiale uniformemente distribuita al di sotto del limite di proporzionalità del materiale.

Per una prova di trazione, la deformazione trasversale è considerata una deformazione laterale negativa in un provino, mentre la deformazione assiale è considerata una deformazione longitudinale positiva. Questi valori sono invertiti per una prova di compressione. Il coefficiente di Poisson non è espresso in unità di misura ed è generalmente positivo, perché tutti i materiali comuni subiscono un restringimento nella loro area della sezione trasversale durante le prove di trazione. La maggior parte dei materiali ha un coefficiente di Poisson compreso tra 0 e 0,5, con materiali altamente elastici come la gomma che comunemente hanno un coefficiente di Poisson intorno a 0,5. La maggior parte dei metalli, come l'acciaio inossidabile, ha comunemente un coefficiente di Poisson intorno a 0,3. Il sughero, tuttavia, ha un coefficiente di Poisson praticamente pari a 0, il che significa che il sughero mostra una deformazione laterale minima o nulla quando è sottoposto a un carico assiale e viceversa, il che lo rende il candidato ideale per sigillare le bottiglie di vino.

Quando si testano provini secondo uno standard, lo standard di solito richiede un intervallo di deformazione assiale in cui deve essere calcolato il coefficiente di Poisson. Questo per far sì che il coefficiente di Poisson sia determinato all'interno della regione elastica del materiale. Quando si eseguono test in conformità con la norma ASTM D638, ad esempio, il coefficiente di Poisson deve essere calcolato tra lo 0,05 e lo 0,25% di deformazione assiale. Il coefficiente di Poisson è utilizzato principalmente dagli ingegneri per identificare quanto un materiale può essere allungato o compresso prima che si rompa. Questo è comunemente usato nella progettazione di nuove strutture perché permette agli ingegneri di considerare i cambiamenti dimensionali previsti di un dato materiale quando è sotto carico.