形狀記憶合金 (SMA) 如鎳鈦諾可展現超彈性效應。超彈性一詞是用來描述能夠在負載-解除負載循環中承受大幅變形而不致於永久變形的材料。
在負載-解除負載循環下，即使應變高達 10-15%，鎳鈦諾材料仍顯現出遲滯反應，在負載及解除負載中呈現硬-軟-硬的模式，無永久變形的情形發生。
可為實體及薄殼元素使用鎳鈦諾材料模型。
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| 鎳鈦諾條棒在單軸負載條件下所產生的典型應力-應變反應。需注意的是，材料在張力及壓縮方面呈現出不同行為。
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形狀記憶合金的應力-應變曲線顯示出一種傳統材料所沒有的特殊宏觀行為。此行為乃出自於宏觀力學基礎。SMA 代表可逆的麻田散相轉變，亦即，在晶體排列較為有序的晶相「沃斯田鐵相」與晶體排列較凌亂的晶相「麻田散鐵相」之間所做的實體對實體低擴散性轉變。
反應曲線的軟部分代表相轉變的區域：從沃斯田鐵相變換成麻田散鐵相 (負載)，再從麻田散鐵相變換成沃斯田鐵相 (解除負載)。
但為簡化起見，在此將反應曲線上的軟行為稱作「塑性」，而將硬的部分稱作「彈性」。
根據此定義，材料先是產生彈性行為，直到達到特定應力位階為止 (負載中的初始降伏強度)。如果負載持續作用，材料會顯現彈塑性行為，直到塑性應變達到其極值為止。從該點之後，材料在漸增的負載下又再次產生彈性行為。
在解除負載方面，同樣的材料一律開始彈性卸載，直到應力達到解除負載中的降伏強度。接著材料會以彈塑性的方式解除負載，直到所有累積的塑性應變 (來自負載相) 消失為止。而從該點之後，材料轉為彈性卸載，直到回復其原始形狀 (無永久變形) 且在零負載下為零應力為止。