ゴム材料のように、応力とひずみの関係が直線的な線形関係とならず、また、荷重を徐荷した時に、同じ応力‐ひずみの関係を辿って元の状態に戻らない材料のことです。温度条件やひずみ速度によって剛性が変化する場合や、線形弾性領域を超えた塑性領域まで考慮する場合、時刻によるクリープ挙動を考慮する場合も材料非線形問題といいます。