残余变形，又称不可恢复变形，是指已经进入塑性阶段的材料在卸载至初始状态后，其变形不能回到初始状态，而存在的一部分无法恢复的变形。在低碳钢拉伸的
应力-应变曲线中，当试验加载到d点后卸载至d'点时，正截面上的应力变为0而应变不为0，此时od'即为加载试验后低碳钢的残余应变，进而可求得低碳钢的残余变形。
在加载试验中，残余变形是指已进入塑性阶段的材料在卸载后不可恢复的变形。对于
理想弹塑性模型来说，残余变形等于塑性变形。而对于
超静定结构来说， 残余应变不等于塑性应变，在卸去外荷载后，残余应变包括弹性应变和塑性应变。
结构在经受地震动作用后会发生变形和位移，其中在震动结束后不能恢复的这一部分，即为残余变形或永久变形。残余变形取决于结构本身的动力性能和输入地震波的特性以及场地条件等。残余变形能够提供震害评估的信息，同时也是震后加固修复的指标。
近年来的震害情况表明，尽管地震能量通过结构的弹塑性变形耗散了大部分，基本保证了“大震不倒”的安全目标，但是结构的地震损伤却十分严重，过大的残余变形使得结构难以修复且基本上丧失正常使用功能，造成严重的经济损失。因此，考虑残余变形的影响因素及计算方法对于抗震设计是有一定帮助的。同时，结构的地震残余变形对于震后损失评估和修复非常重要。
对于残余变形的计算有2种方案：第一种是弹塑性时程分析，对于桥墩柱等比较重要的构件可以通过时程分析来得到某一地震波输入下的残余变形；第二种则是以大量试验和计算数据为依据建立残余变形谱。
例如右图《理想弹塑性材料的三杆桁架结构》的三杆结构，三根杆的截面面积均为A，并且假设其均为理想弹塑性材料，材料的屈服强度为 ，荷载P作用在A点，根据力的平衡原理，可求得在弹性阶段，结构的弹性极限荷 。