组织应力又称相变应力是指在焊接时，由于温度变化而引起的组织变化所产生的应力，如钢从L→δ→γ→P转变时，体积会产生收缩或膨胀，特别是由于连铸坯横断面上存在较大的温度差，使得组织转变不可能同时进行和完成，这就会在连铸坯内外部产生不均匀的变形，从而产生拉伸或压缩应力，这就是组织应力。

如果金属制品在加热和冷却时发生相变，由于新旧相之间存在着结构和比容差异，制品各部分又难以同时发生相变，或者各部分的相变产物有所不同，也会引起应力。这种因组织结构转变不均匀而产生的应力称为组织应力。