Gerilme gevşemesi deneyi, sabit bir sıcaklık ve sabit bir gerilme altında, malzemede oluşan gerilmenin zamana göre değişimini tespit eden bir deneydir. gerilme gevşemesi deneyi de Sürünme deneyine benzer olarak uzun zaman dilimlerinde gerçekleştirilebilen bir deneydir. Son zamanlarda gerilme gevşemesi deneyi giderek yaygınlık kazanmaktadır özellikle arabaların amortisör kısımlarında kullanılan çeliklerin geliştirilmesi konusunda mutlak gereklilik duyulmaktadır çünkü bu malzemelerden istenen temel özellik herhangi bir gerilim anında oluşan enerjiyi absorbe ederek daha sonra serbest bırakması istenir. Gerilme gevşemesi deneyi ile malzemenin yoğun olduğu bölgelerdeki bu bölgeler döküm, plastik şekil verme ve kaynaktır. Isıl işlemin kalıcı iç gerilmelere ve bunların giderilmesine olan etkisini test eden bir deneydir.
Gerilme gevşemesi ile malzemelerin mekanik özellikleri arasında bir ilişki olup bu ilişkiden faydalanarak aktivasyon enerjisi, deformasyon hızı duyarlılığı üssü, dislokasyon hareketi için gerekli etkin gerilme, dislokasyon hızı gerilme üssü gibi mekanik özelliklerle ilgili bazı parametreler de gerilme gevşemesi deneyi ile tespit edilir.

Gerilme gevşemesi deneyi çeşitli servis koşullarında gerilme altında çalışacak olan malzemelerde gerilmelerin gevşemesi ile ilgili gerekli tasarım bilgilerinin elde edilmesin de de gerekli olan bir deneydir. Metalik malzemelerde yapılmış bir yapıda veya bir makinede bağlantı yerlerinde kullanılan malzemelerle sağlanan sıkıştırma kuvvetinin veya birbirine sıkıca geçmiş olan parçaların bağlantı yelerinde sıkıştırma kuvvetinin zamana bağlı olarak azalması veya gerekli sıkıştırma kuvvetinin ne kadar zaman için kullanılabileceği gerilme gevşemesi deneyi ile tespit edilir.