Un matériau est orthotropique si ses propriétés mécaniques sont uniques et indépendantes dans les directions de trois axes orthogonaux entre eux. Le bois, un grand nombre de cristaux et les métaux laminés sont des exemples de matériaux orthotropes.
Par exemple, les propriétés mécaniques du bois en un point sont décrites dans les directions longitudinale, radiale et tangentielle. L'axe longitudinal (1) est parallèle à la direction du grain (fibre). L'axe radial (2) est normal par rapport aux anneaux d'accroissement. L'axe tangentiel (3) est tangent par rapport aux anneaux d'accroissement.