應變硬化，也被稱爲加工硬化，是指在材料發生屈服滑移後，要繼續產生應變需要增加應力，這一階段材料抵抗變形的能力得到提高。
應變硬化是材料科學中的一箇概念，通常發生在單軸拉伸試驗中，當應力超過材料的屈服強度後，需要施加更大的載荷來產生更多的塑性變形。隨着塑性應變的增加，材料變得更強、更難以進一步變形，這表現爲材料應力應變曲線上應力超過屈服點後，達到最大值之前的階段。應變硬化的結果通常是材料的強度和硬度升高，而塑性和韌性下降。
應變硬化是一種重要的材料強化策略，廣泛應用於金屬材料中，通過增加位錯的數量和它們在晶格中的相互作用來實現強化效果。這種硬化可以提高材料的均勻變形能力，防止突然過載斷裂，並有時能改善某些金屬的切削性能。