应变
材料在承受外力时，内部会产生内应力去抵消外力并且发生微小的变形，这个微小的变形我们用应变来表示。通常外力越大变形就越大，也就是应变和应力是成正比的。
安全监测行业绝大部分是测量被测结构物的变形，过大的变形可能会引发事故。比如结构物开裂、下沉、与固定不动的参照物之间的位移等，这些都是肉眼可见的比较大的变形，用测缝计、静力水准仪、位移计等能测出以毫米为单位的变形量。而被测结构物内部受压或梁状物外部因为弯曲产生的微小变形，是使用应变量来表达。
假设长度为L的结构物受力发生形变后的长度变为L’，那么它的长度变化量ΔL=L’-L，而应变ε就是变化量ΔL与原长度L的比值，公式如下：
ε = ΔL / L
从公式上可以看出，应变是一个比值，它是无量纲的，就是没有单位。
由于ΔL很小，所以算出来的应变值很小，为了便于显示与查看，引入科学记数法 10^6，就叫微应变 με，可以理解为微应变的单位就是 10^6，我们的应变计测量范围就是 ±1500 个微应变，正表示拉伸，负表示压缩。
应变一般是通过各种传感器来测量得到。一般有振弦式、差阻式、光纤光栅应变计等。
以振弦式应变计为例，假设应变计有效长度为 L ，埋入式应变计的前后端座和表面式应变计的支架，会把被测物变形量应变计上，使应变计长度 L 发生同等变化 ΔL，从而导致应变计内部钢弦的振动频率发生变化。
如何选择应变计
- 根据测量目的、安装部位及介质选择埋入或表面的应变计。
- 选择带测温和温度补偿的应变计，因为被测物材料（混凝土、钢结构等）的应变受温度影响特别大，一定要修正因为温度变化产生的应变。
- 选择合适的测量原理的应变计，目前国内外大中型工程中应用最广的是振弦式应变计，相对于其它种类应变计，振弦式应变计具有高性能、高精度、高稳定性、抗干扰能力强、受电参数影响小、零点飘移小、受温度影响小、自带温度补偿、性能稳定可靠、耐震动和寿命长等特点。
应力
应变是被测结构物内部微小的变形，那么为什么会变形呢？因为它承受了外力，以桥墩为例，假如桥面上驶来一辆满载的货车，那么桥墩就会承受额外的压力产生压缩及压应变，而桥墩内部会产生一个力去抵消外力克服形变，这个内部的力就是应力。
材料在可承受应力范围内与应变是线性关系的，关系式如下：
σ = ε×E
式中：
σ — 应力，单位为MPa； ε — 应变，单位为1； E — 被测物的弹性模量，单位为MPa。
其中 E 是被测物的弹性模量，弹性模量又称杨氏模量，是描述材料弹性的物理量，可以把它看成材料抗变形的能力（刚性）。
常见的工程材料都可以查表得出弹性模量，比如 C30 混凝土的弹性模量是 30000MPa(1N/mm2=1MPa)，碳钢的弹性模量是 206 GPa。