塑性變形（Plastic Deformation）是指對物體施力使其變形時，即使移除外力也無法恢復原狀而殘留的變形。它與移除外力即可恢復原狀的彈性變形相對，當施加的力（應力）超過某個極限（降伏應力、彈性極限）時，便開始發生塑性變形。按壓黏土後留下凹痕是塑性變形，彈簧恢復原狀則是彈性變形。
晶體的塑性變形，主要是由稱為差排的線狀晶體缺陷移動所造成。差排沿著特定晶面（滑移面）移動時，晶體的一部分會以原子間距為單位錯開（滑移），變形便永久殘留。矽在室溫下堅硬而脆，會在塑性變形前就破裂，但在約600～700℃以上的高溫下差排變得可以移動，便會發生塑性變形。因此，在擴散爐、RTP（快速熱處理）、磊晶成長等高溫製程中，若晶圓面內溫差造成的熱應力，或支撐晶圓部位所承受的自重應力過大，就會產生並移動差排，形成稱為滑移（slip）的缺陷，晶圓也會殘留翹曲。晶圓口徑越大，自重與溫差也越大，因此需在晶圓的支撐方式與升溫、降溫速度上下工夫來防止。
在封裝與黏著方面，金屬的塑性變形左右可靠度。焊料接點因晶片與基板熱膨脹的差異，每當溫度變化便反覆發生塑性變形，裂紋逐漸擴展，最終導致疲勞破壞。溫度循環試驗就是評估這種塑性應變反覆作用下的壽命，應變大小與壽命的關係以Coffin-Manson法則表示。打線接合則是利用壓扁金或銅焊球的塑性變形，與電極接合。