高分子弹性体，因受力F而伸长d?，由热力学第一及第二定律，在恒温下有下列关系式： 上式中，U为内能；S为熵；T为温度。对橡胶而言，恒温下内能的变化很小，(?U/ ??)T项可忽略，因此张力(F)是由熵的变化所主导，即： 第(1)式中，F及T均为正值，因此(?S/ ??)T必须是负值，表示当橡胶被伸张时，分子链向拉伸方向排列，使熵减小。反之，当张力消失时，橡胶收缩，使熵增加。换句话说，弹性体如被加热，则引起收缩；如被冷却，则反会伸长。上面所述现象，称为熵弹性，张力随温度的增加而增加。对高分子橡胶而言，分子链呈杂乱卷曲状(random coil)，其分子链两端间距离分布可近似高斯(Gaussian)分布，则当材料被引张时，依统计力学，同导出材料的熵变化为： 第(2)式中，k为波兹曼常数；α为延伸比；N为每单位体积内的分子链数目。将(2)式代入(1)式，可得： 第(3)式表示张力(F)和延伸比(α)及温度(T)的关系，称为理想的橡胶弹性。实际上橡胶的弹性，尤其是在高延伸比时，与理想橡胶弹性有差距，主要的影响因素有交联密度、链纠缠(entanglement)、添加剂及拉伸诱发结晶等。