Phân tích kết cấu là việc xác định những tác động hoặc ứng xử cơ học của tải trọng lên các kết cấu vật lý và các chi tiết hay bộ phận của chúng. Các kết cấu cần được phân tích bao gồm tất cả những đối tượng phải chịu được tải trọng như nhà cửa, cầu cống, xe cộ, máy móc, đồ nội thất, đồ trang trí, các tầng lớp đất đá, bộ phận giả, các mô sinh học... Phân tích kết cấu kết hợp các lĩnh vực khoa học như cơ học ứng dụng, khoa học vật liệu với toán ứng dụng để tính toán các đáp ứng tĩnh và động lực của kết cấu như biến dạng, nội lực, ứng suất, phản lực liên kết, gia tốc và sự ổn định. 

Các kết quả phân tích được dùng để kiểm chứng sự thỏa mãn của kết cấu đối với  các yêu cầu sử dụng nhằm tiết kiệm các thí nghiệm vật lý và chế tạo sản phẩm mẫu. Để thiết kế một kết cấu đảm nhận một chức năng cụ thể, các kỹ sư  phải tính toán đến sự an toàn, tính thẩm mỹ và khả năng phục vụ của nó, đồng thời phải xem xét đến các ràng buộc về kinh tế và môi trường. Do đó, phân tích kết cấu là một phần quan trọng trong việc thiết kế kỹ thuật cho các kết cấu.