金属波纹管作为弹性密封零件，首先要满意强度条件，即其最大应力不超越给定条件下的许用应力。许用应力可由极限应力除以安全系数得出。根据波纹管的作业条件和对它的运用要求，极限应力可所以屈从强度，也可所以波纹管失稳时的临界应力，或者是疲劳强度等。要核算波纹管最大作业应力必须分析波纹管管壁中的应力分布。
波纹管上的应力是由系统中的压力和波纹管变形所发生的。压力在波纹管上发生环（周向）应力，而在波的侧壁、波谷和波峰处发生径向的薄膜和曲折应力。不能抗弯的薄壳有时称为薄膜，疏忽曲折而算得的应力则称为薄膜应力。波纹管变形时发生径向薄膜应力和曲折应力。
波纹管在作业时，有的接受内压，有的接受外压，例如波纹膨胀节和金属软管在多数情况下其波纹管接受内压，而用于阀门阀杆密封的波纹管一般情况下接受外压在这儿主要分析波纹管接受内压时的应力，波纹管接受外压的能力一般情况下高于耐内压能力。
跟着波纹管的广泛应用，人们对波纹管的应力进行很多的分析研究和实验验证作业，提出了许多供工程设计运用的核算公式、核算程序和图表。但是，有的办法由于图表或程序繁复运用不方便，有的办法假设条件不是过于简化便是过于理想，难以保证运用上的安全可靠，不少办法未能为工程界所接受。因此，真实契合有用要求的办法为数不多。
