Gemäß der Elastizitätstheorie kann ein infinitesimales Volumen eines Materials an einem beliebigen Punkt auf oder innerhalb des Festkörpers gedreht werden, sodass nur Normalspannungen verbleiben und alle Scherspannungen gleich Null sind. Sind der Normalvektor einer Fläche und der Spannungsvektor dieser Fläche kollinear, wird die Richtung des Normalvektors als Hauptspannungsrichtung bezeichnet. Die Größe des Spannungsvektors auf der Fläche wird als Hauptspannungswert bezeichnet.