Las tensiones principales son las tensiones extensionales (normales) máximas y mínimas (extremas) en un estado de tensión en un punto. Las direcciones principales son las direcciones correspondientes. Las direcciones principales no tienen esfuerzos cortantes asociados con ellas.
Un estado de tensión bidimensional en el que sólo están presentes dos tensiones normales se denomina tensión biaxial. Cuando un cuerpo se somete a una tensión biaxial, sobre él actúan tensiones directas (σx) y (σy) en dos planos mutuamente perpendiculares acompañadas de una tensión cortante simple (τxy).