Нехай до стержня з площею поперчного перерізу S прикладено силу F(x), яка повільно збільшується від 0 до F, при цьому величина абсолютної деформації змінюється від 0 до Δl. Чисельно ця сила дорівнює внутрішнім силам протидії, тобто: .

     Робота цієї сили .

   На підставі теореми зв’язку роботи та енергії, можна сказати, що робота, виконана над стержнем, чисельно дорівнює запасові потенціальної енергії, яку він одержав, отже . Це і є енергія пружної деформації.

  

Енергія, яка припадає на одиницю об’єму деформованого стержня, тобто об’ємна густина енергії дорівнюватиме .

    Для розрахунку потенціальної енергії пружної деформації можна скористатись й іншим підходом:  , де kкоефіцієнт жорсткості, x – видовження.