對於非線性問題，結構的勁度、套用的負載、及/或邊界條件都會受到引發位移的影響。在未知而必須猜測的變形形狀中必須建立結構平衡。而在沿著平衡路徑上的每個平衡狀態中所產生的聯立方程式集則為非線性。因此，無法使用直接解決辦法，而需要使用迭代法。
目前已發展出幾種策略來執行非線性分析。相對於線性問題，要建置單一的普遍有效性策略來解決所有問題是幾乎不可能的。在面對手上的特定問題時，往往會讓分析員不得不嘗試不同的解決辦法程序，或選擇特定程序來成功求出正解 (例如，框架和薄殼的「翹曲」撓曲問題需要採用例如位移及弧長控制等變形控制負載策略，而非力控制負載)。
因此，非線性分析使用的電腦程式應具備幾種替代的演算法，以處理廣泛的非線性應用。此種技術將可提高彈性，使分析員在解決特定問題時可獲得更高的穩定性和效率。
時間曲線的概念
對於非線性靜態分析，透過使用「時間」曲線，會將負載套用到增量步階。時間曲線說明在求解步階期間如何變更負載或拘束。對於非線性動態分析，及使用時間相依材料屬性 (例如潛變) 的非線性靜態分析，「時間」代表與負載應用相關的即時。
「時間」步階大小的選擇視幾項係數而定，例如問題的非線性等級和求解程序。電腦程式應具有自適性自動步階演算功能，以利分析並降低求解成本。