工程上根據實際的需要，經常遇到壓力管道元件開孔分支、變徑、拐彎等問題，以致壓力管道在這些局部區域發生了形狀或截面面積的變化。試驗和實踐都證明，當管道元件的形狀或截面發生突變，或者受到的外力發生突變時，該局部區域的應力將急劇增加，且隨著遠離這個區域，其應力水平則迅速降低并在某一尺寸處而趨于正常。通常把因管道元件的外形突然變化或荷載的突然變化而引起局部應力增大的現象稱為應力集中（Stress Concentra-tion)。
從微觀上講，管道元件中總避免不了氣孔（Blowh、夾渣（Slag Inclusion）、夾雜（Inclusion）甚至裂紋（Crack）等制造缺陷（Defects）的存在，這些缺陷的存在導致了材料的微觀不連續，它不僅直接削弱了管道元件的承載能力，而且也會引起應力集中問題。
由于應力集中的存在，可能會使壓力管道元件的整體應力在尚未達到材料的屈服極限時，而應力集中區域的最大應力已經達到或遠遠超過了材料的屈服極限（Yield Limit）。
