Mukavemet bilimi, cisimlerin çeşitli dış etkiler ve bu dış etkilerin neden olduğu iç kuvvetler karşısında gösterecekleri davranış biçimini inceleyen bilim dalıdır. Mekanik biliminin bir alt kolu olan mukavemet bilimi, şekil değiştirebilen maddelerin mekaniği olarak da tanımlanabilir.
Mukavemet bilimi, genellikle sütun, kiriş, mil gibi yapısal öğelerdeki gerilim ve zorlamaları hesaplamak için çeşitli yöntemlerden yararlanır. Kullanılan modeller; uzunluk, genişlik, kalınlık gibi geometrik özellikler yanında; akma dayanımı, maksimum mukavemet, Young katsayısı, Poisson oranı gibi malzeme özelliklerini de dikkate alarak, bir yapının yüklenmeye verdiği tepkiyi ve bozulmaya karşı hassaslığını öngörmeye çalışır.
Mukavemet bilimi birçok mühendislik dalının temel konularındandır. Uygulamada; inşaat, makine, maden, gemi inşaatı, havacılık mühendisliği gibi alanlarda yaygın olarak kullanılır. Bir bina kolonunun, uçak kanadının, makine dişlisinin veya bir maden galerisinin maruz kalacakları tesirlere dayanabilecek şekilde tasarlanması mukavemet biliminin uygulamalarına örnek olarak verilebilir.