在水利工程中，一般采用線性蠕變理論來估計混凝土蠕變對結構應力和變形的影響。通常將單位應力作用下的總應變δ(t,τ)表示成：

式中E(τ)為與加載齡期τ對應的瞬時彈性模量；C (t,τ)為蠕變度，即齡期τ作用單位應力引起的時刻t的蠕變。

在中國水工混凝土結構的蠕變分析中，對瞬時彈性模量和蠕變度常采取下述簡單的表達式：

式中參數E0、β、α與C0、A、r等均由試驗決定。

為了將常應力下混凝土的蠕變規律推廣到變應力情況，主要有兩種方法──疊加法和徐變速率法。由疊加法導出的蠕變規律是水工中常用的混凝土彈性蠕變理論的基礎。以徐變速率法導出的蠕變規律為基礎的混凝土蠕變計算方法稱為老化理論。

普通混凝土由水泥、骨料和水三者所制成。它們混合后，其中水與水泥化合，形成“水泥石”。水泥石的組成，包括結晶體和凝膠體兩部分。凝膠體受力后具有粘滯流動的性質，是混凝土蠕變的主要原因。混凝土蠕變,除了隨單位體積內水泥用量的增加而增大外,還與原料性質、養護條件和工作狀態等有顯著關系。因此，對于重要的水利工程，需要根據實際情況進行混凝土蠕變試驗，了解材料蠕變的特點。

混凝土與其他材料的最大區別，在于它的力學性質（包括蠕變性質在內）與材料的齡期有關。當混凝土的齡期較小時，材料受力后，蠕變發展得很快，只有當它的齡期相當大時（例如一年以上），才可以近似地認為蠕變與齡期無關。因此,在建立混凝土的蠕變理論時,應該考慮材料齡期的影響。

在大體積水工混凝土結構中，考慮蠕變將使因溫度變化和材料干縮等因素引起的應力比按彈性狀態計算得到的應力顯著減小；在鋼筋混凝土結構中，混凝土蠕變將引起構件應力的重分布,混凝土中應力減小,鋼筋中應力增大；而在預應力鋼筋混凝土結構中，混凝土蠕變將引起預應力的衰減，發生預應力松弛現象。

巖石在地質條件下的蠕變可以產生相當大的變形而所需要的應力卻不一定很大。蠕變隨時間的延續大致分3個階段：①初始蠕變或過渡蠕變，應變隨時間延續而增加，但增加的速度逐漸減慢；②穩態蠕變或定常蠕變，應變隨時間延續而勻速增加，這個階段較長；③加速蠕變，應變隨時間延續而加速增加,直達破裂點。應力越大，蠕變的總時間越短；應力越小，蠕變的總時間越長。但是每種材料都有一個最小應力值，應力低于該值時不論經歷多長時間也不破裂，或者說蠕變時間無限長，這個應力值稱為該材料的長期強度。巖石的長期強度約為其極限強度的2/3。

蠕變機制有擴散和滑移兩種。在外力作用下，質點穿過晶體內部空穴擴散而產生的蠕變稱為納巴羅－赫林蠕變；質點沿晶體邊界擴散而產生的蠕變稱為柯勃爾蠕變。由晶內滑移或者由位錯促進滑移引起的蠕變稱為滑移蠕變，也稱魏特曼蠕變。蠕變作用解釋了巖石大變形在低應力下可以實現的原因。

蠕變在低溫下也會發生，但只有達到一定的溫度才能變得顯著,稱該溫度為蠕變溫度。對各種金屬材料的蠕變溫度約為0.3Tm，Tm為熔化溫度，以熱力學溫度表示。通常碳素鋼超過300-350℃，合金鋼在400-450℃以上時才有蠕變行為，對于一些低熔點金屬如鉛、錫等，在室溫下就會發生蠕變。

根據蠕變實驗可以得到不同溫度和應力水平下的蠕變曲線，使用方程來描述這些曲線并不困難。但是蠕變物理機制復雜，導致蠕變變形的原因較多。蠕變應變量、蠕變應變速率、蠕變應力、變形時間以及環境溫度之間關系復雜，建立一致的關系式不太容易。針對蠕變問題學者們大膽假設，使用較少的物理量來反應蠕變關系，得出相應的蠕變理論。比較經典的成果為：陳化理論、時間硬化理論、應變硬化理論、塑形滯后理論等。其中時間硬化理論主要思路是：材料進入硬化導致蠕變變形率下降的因素是時間，和蠕變應變沒有關系。應變硬化理論指出：受時間控制的蠕變與塑性變形作用不一致，導致硬化的因素是蠕變階段的應變量。