Un materiale è isotropo se è caratterizzato da proprietà meccaniche e termiche identiche in tutte le direzioni. Un materiale è ortotropo se è caratterizzato da proprietà meccaniche o termiche uniche e indipendenti nelle tre direzioni reciprocamente perpendicolari.
I materiali isotropi possono avere una struttura microscopica omogenea o eterogenea. Ad esempio, l'acciaio ha un comportamento isotropo benché la sua struttura microscopica sia eterogenea.
Un materiale è ortotropo se è caratterizzato da proprietà meccaniche o termiche uniche e indipendenti nelle tre direzioni reciprocamente perpendicolari. Alcuni esempi di materiali ortotropi sono il legno, molti cristalli e i metalli placcati.
Ad esempio, le proprietà meccaniche del legno in un punto sono definite dalle direzioni longitudinale, radiale e tangente. L'asse longitudinale (1) è parallelo alla direzione della fibra, l'asse radiale (2) è normale rispetto agli anelli e l'asse tangente (3) è tangente rispetto agli anelli.