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对于薄膜应力的产生，国内外学者做了大量的研究工作，提出了热收缩效应模型、相转移效应模型、晶格缺陷消除的转移模型、表面张力和晶粒间界弛豫模型、界面失配模型、杂质效应模型、原子离子钉扎效应模型等。各种模型对薄膜应力的产生有相对合理的解释，但是也存在局限性。归纳起来，薄膜应力产生的机理主要有3种：
(1)所镀薄膜与基体材料的热膨胀系数不同而引起的热应力。在镀膜过程中，基体材料和薄膜同时加热到一定温度，在镀膜完成后，基体材料和薄膜同时降温到初始温度时，由于薄膜材料和基体材料的膨胀系数不同，致使二者收缩程度不一致。当基体材料的膨胀系数大于薄膜材料的膨胀系数时，产生张应力；反之，则产生压应力。
(2)薄膜生长过程中的非平衡性或薄膜本身特有的微观结构引起的在生长过程中产生的内应力，称为本征应力。本征应力可以分为界面应力和生长应力。界面应力来源于薄膜与基体在接触界面处的晶格错配或高的缺陷密度，而生长应力则与薄膜生长过程中各种结构缺陷的运动密切相关。本征应力与薄膜的制备方法及工艺过程密切相关，且随着薄膜和基体材料的不同而改变。
(3)薄膜的物理环境所引起的外禀应力。镀膜完成，生长之后薄膜的物理环境(如工作压强、温度等)发生变化，当变化的条件与原始条件差异较大时会引起应力，称为外禀应力。
随着镀膜技术和真空技术的不断发展，人们对薄膜应力的研究越来越深入。对于薄膜应力的测试方法和设备的局限性这一瓶颈，将会有更大的突破。
多层薄膜应力的改善和有效控制将是今后研究的重点，合理利用不同薄膜应力对材料特殊性能的影响，提高材料的性能和利用率。交变应力场对薄膜材料的超硬效应是目前研究的热点和难点，充分利用交变应力场的超硬效应可以提高元器件的性能和延长其使用寿命。
薄膜应力对薄膜结构和性能的影响机理还处于探索阶段，在薄膜微观结构、宏观结构、宏观性能以及应用价值方面还有待进一步完善。薄膜材料在现代生产中的应用越来越多，体现出了薄膜的特殊性能和价值。薄膜应力是影响薄膜材料使用的主要因素之一，随着科学技术的不断发展，真空镀膜设备和检测仪器的不断改进，有效利用薄膜应力对其结构和性能的影响作用，有效控制薄膜应力的演变，将为薄膜材料的研究与应用带来重大突破。
(1)所镀薄膜与基体材料的热膨胀系数不同而引起的热应力。在镀膜过程中，基体材料和薄膜同时加热到一定温度，在镀膜完成后，基体材料和薄膜同时降温到初始温度时，由于薄膜材料和基体材料的膨胀系数不同，致使二者收缩程度不一致。当基体材料的膨胀系数大于薄膜材料的膨胀系数时，产生张应力；反之，则产生压应力。
(2)薄膜生长过程中的非平衡性或薄膜本身特有的微观结构引起的在生长过程中产生的内应力，称为本征应力。本征应力可以分为界面应力和生长应力。界面应力来源于薄膜与基体在接触界面处的晶格错配或高的缺陷密度，而生长应力则与薄膜生长过程中各种结构缺陷的运动密切相关。本征应力与薄膜的制备方法及工艺过程密切相关，且随着薄膜和基体材料的不同而改变。
(3)薄膜的物理环境所引起的外禀应力。镀膜完成，生长之后薄膜的物理环境(如工作压强、温度等)发生变化，当变化的条件与原始条件差异较大时会引起应力，称为外禀应力。
随着镀膜技术和真空技术的不断发展，人们对薄膜应力的研究越来越深入。对于薄膜应力的测试方法和设备的局限性这一瓶颈，将会有更大的突破。
多层薄膜应力的改善和有效控制将是今后研究的重点，合理利用不同薄膜应力对材料特殊性能的影响，提高材料的性能和利用率。交变应力场对薄膜材料的超硬效应是目前研究的热点和难点，充分利用交变应力场的超硬效应可以提高元器件的性能和延长其使用寿命。
薄膜应力对薄膜结构和性能的影响机理还处于探索阶段，在薄膜微观结构、宏观结构、宏观性能以及应用价值方面还有待进一步完善。薄膜材料在现代生产中的应用越来越多，体现出了薄膜的特殊性能和价值。薄膜应力是影响薄膜材料使用的主要因素之一，随着科学技术的不断发展，真空镀膜设备和检测仪器的不断改进，有效利用薄膜应力对其结构和性能的影响作用，有效控制薄膜应力的演变，将为薄膜材料的研究与应用带来重大突破。
