常温、静载下的轴向拉伸实验是材料力学实验中最基本、应用最广泛的实验。通过拉伸实验，可以全面地测定材料的力学性能，如弹性、塑性、强度和断裂等力学性能指标。利用万能材料试验机对这些性能指标及材料力学的分析计算、工程设计、选择材料和新材料开发都有极其重要的作用。
拉伸实验是材料力学课程的基础实验。通过这项实验，可初步了解工程力学实验主要设备的构造、工作原理；并加深理解工程材料，力学性能常规指标体系及其物理意义，懂得测定工程材料，力学性能基本原理；掌握主要设备的使用方法。进一步为完成后续实验打下良好的基础。
金属材料的屈服点，抗拉强度，伸长率万和断面收缩率都是由拉伸实验测定的。实验采用的圆截面比例试样按国家标准gb／t 228--2002制成，如下图所示。这样可避免因试样尺寸和形状的影响而产生的差异，便于各种材料的力学性能相互比较。图中：do为试样直径；lo为试样的标距，并且长比例要求lo=10do，短比例试样要求lo=5do。国家标准中还规定了其他形状截面的试样，可适用于从不同的型材和构件上制备试样。
金属拉伸实验应遵照国家标准gb／t 228--2002在微机控制电子万能材料试验机上进行，在实验过程中，与微机控制电子万能材料试验机联机的微型电子计算机的显示屏上实时绘出试样的拉伸曲线，如图下图所示。
低碳钢试样的拉伸曲线(上图)分为4个阶段——弹性、屈服、强化和局部变形阶段。如果在强化阶段卸载，曲线会从卸载点开始向下绘出一条平行于初始加载时弹性阶段直线的斜直线，表明它服从弹性规律。如若重新加载，曲线将沿此斜直线重新回到卸载点，并从卸载点接着原强化阶段曲线继续向前绘制。此种经过冷拉伸使弹性阶段加长、弹性极限提高、塑性下降的现象，工程中称为冷作硬化现象。
铸铁试样的拉伸曲线(上图)比较简单．既没有明显的直线段，也没有屈服阶段。变形很小时试样就突然断裂，断口与横截面重合，断口形貌粗糙。抗拉强度较低，无明显塑性变形。
与电子万能材料试验机联机的微型电子计算机会自动给出低碳钢试样的屈服荷载只、最大荷载和铸铁试样的最大荷载。
应当指出，上述所测定的力学性能均为名义值，工程应用中为了方便，称之为工程应力和工程应变。由于试样受力后其直径和长度都随荷载变化而改变，真实应力和真实应变须用试样瞬时截面面积和瞬时标距长度进行计算。注意到试样在屈服前，其直径和标距变化很小，真应力和真应变与工程应力和工程应变差别不大。试样屈服以后，其直径和标距都有较大的改变．此时的真应力和真应变与工程应力和工程应变会有较大的差别。
弹性模量是表征材料力学性能的重要指标之一，它反映了材料抵抗弹性变形的能力，即材料的刚度。在工程设计中，若对构件进行刚度、稳定和振动等计算，都要用到弹性模量。它是通过实验方法来测定的。通常采用多级等增量加载法，这样不仅可以避免人为读取数据产生的误差，而且可以通过每次荷载增量和标距变形增量验证拉伸变形胡克定律。通常采用电子引伸计来测量标距变形，实验时试样标距内的伸长量不能大于引伸计的最大变形量，否则将会损坏引伸计。