Viskoelastizität ist die Disziplin, die sowohl das elastische als auch das viskose Verhalten von Materialien erklären will. Die elastische Verformung lässt sich am Verhalten eines Gummibandes erkennen, Metalle und andere Materialien verhalten sich jedoch grundsätzlich ähnlich. Die Viskosität bezieht sich darauf, wie stark Flüssigkeiten schnellen Formänderungen widerstehen; Honig zum Beispiel ist sehr viskos, weil er dazu neigt, sich langsam zu verformen. Alle Materialien zeigen bei der Formänderung einige elastische und viskose Effekte.
Viskoelastizität ist im Grunde eine Umlagerung von Molekülen in einer Substanz. Bei kleinen Verformungen von Metallen können viskoelastische Effekte oft vernachlässigt werden. Hochtemperaturmetalle, Hölzer, Kunststoffe und biologisches Gewebe zeigen im Allgemeinen signifikante viskoelastische Eigenschaften, die nicht übersehen werden können.
Neben Gummibändern zeigt sich auch bei Federn elastisches Verhalten. Je weiter eine Feder zusammengedrückt wird, desto mehr Kraft ist erforderlich, um sie dort zu halten. Federn werden als linear bezeichnet, wenn die Verdoppelung der Kompression die doppelte Kraft erfordert. Obwohl es für das Auge nicht wahrnehmbar ist, werden Metalle linear komprimiert oder gestreckt, wenn Kräfte auf sie ausgeübt werden. Elastische Materialien kehren schnell zu ihren ursprünglichen Größen zurück, wenn alle Kräfte beseitigt sind.
Rein viskoses Verhalten kann in der Art und Weise verstanden werden, wie Honig auf Belastungen durch die Schwerkraft reagiert. Honig kann aus einem Glas gegossen werden, aber er bewegt sich sehr langsam. Dies resultiert daraus, dass innere Spannungen zwischen Molekülen mit der relativen Geschwindigkeit zwischen Molekülen zunehmen. Einer schnelleren Bewegung von Molekülen wird dieser Bewegung ein größerer Widerstand entgegengesetzt. Viskose Materialien zeigen eine zeitabhängige Reaktion auf Verformungen.
James Clerk Maxwell, ein schottischer Physiker und Mathematiker, hat ein Modell entwickelt, um das Phänomen der Viskoelastizität zu beschreiben. Es verwendet eine Feder für elastische Effekte und einen Dämpfer oder ein Gerät, das einer Bewegung basierend auf seiner Geschwindigkeit widersteht, für viskose Effekte. Das Federungssystem eines Autos verwendet denselben Prozess mit Stoßdämpfern wie die Dashpots. Die Federn widerstehen großen Verformungen im System, während die Stoßdämpfer schnellen Verformungsänderungen widerstehen. Viskoelastizität wird auch häufig unter Verwendung elektrischer Schaltungen modelliert.
Andere Teile der Viskoelastizität sind die Auswirkungen von Kriechen und Spannungsrelaxation. Kriechen ist, wenn ein Material dazu neigt, langsam durchzuhängen oder sich zu verformen, wenn es über längere Zeit einer Kraft ausgesetzt wird. Ingenieure müssen beim Entwerfen von Gebäuden das Kriechen berücksichtigen, da Kriechen dazu führen kann, dass Materialien bis zum Bruch geschwächt werden. Ein verwandter Effekt, das Phänomen der Spannungsrelaxation, bezieht sich auf eine Verringerung der inneren Spannung für ein Material, das in einer bestimmten Form gehalten wird.