O coeficiente de Poisson é a razão entre a expansão ao longo de um eixo e a contração ao longo do eixo oposto quando um material é submetido a forças de tração ou compressão. Aplicar tensão de tração a um elástico, por exemplo, faz com que ele se alongue axialmente e se contraia na direção transversal, tornando-se mais fino à medida que se torna mais comprido. Aplicar forças de compressão a uma bola de borracha fará com que o material se expanda lateralmente ao longo de seu eixo transversal à medida que se contrai longitudinalmente. O coeficiente de Poisson é simplesmente uma expressão dessa relação entre deformações axiais e transversais.

A equação para calcular o coeficiente de Poisson é dada como ν=(-ε_trans)/ε_axial. A deformação transversal (ε_trans) é medida na direção perpendicular à força aplicada, e a deformação axial (ε_axial) é medida na direção da força aplicada. Dentro da região elástica de um determinado espécime, o coeficiente de Poisson é essencialmente constante e é o negativo da razão entre a deformação transversal e a deformação axial correspondente resultante da tensão axial uniformemente distribuída abaixo do limite proporcional do material.

Para um ensaio de tração, a deformação transversal é considerada deformação lateral negativa em um espécime, enquanto a deformação axial é considerada deformação longitudinal positiva. Esses valores são invertidos para um ensaio de compressão. O coeficiente de Poisson não é expresso em unidades e geralmente é positivo, porque todos os materiais comuns apresentam estreitamento em sua área de seção transversal durante o ensaio de tração. A maioria dos materiais tem um coeficiente de Poisson entre 0 e 0,5, com materiais altamente elásticos como a borracha comumente tendo um coeficiente de Poisson em torno de 0,5. A maioria dos metais, como o aço inoxidável, comumente tem um coeficiente de Poisson em torno de 0,3. A cortiça, no entanto, tem um coeficiente de Poisson de praticamente 0, o que significa que a cortiça exibe pouca ou nenhuma deformação lateral ao experimentar uma carga axial e vice-versa, tornando-a a candidata ideal para vedar garrafas de vinho.

Ao testar espécimes de acordo com um padrão, o padrão geralmente exige uma faixa de deformação axial onde o coeficiente de Poisson deve ser calculado. Isso ocorre para que o coeficiente de Poisson seja determinado dentro da região elástica do material. Ao testar de acordo com a norma ASTM D638, por exemplo, o coeficiente de Poisson deve ser calculado dentro de 0,05 a 0,25% de deformação axial. O coeficiente de Poisson é usado principalmente por engenheiros para identificar o quanto um material pode ser esticado ou comprimido antes de falhar. Isso é comumente usado no projeto de novas estruturas porque permite que os engenheiros considerem as mudanças dimensionais esperadas de um determinado material quando sob carga.