Скольжение в металлах нельзя рассматривать как одновременный сдвиг одной части кристалла относительно другой по всей плоскости скольжения. Для такого смещения необходимо было бы создать напряжения чрезмерно большой величины. Теоретическое значение максимального сдвигающего напряжения равно % = = Gj2n (G — модуль сдвига). Расчеты показывают, что теоретическое значение максимального сдвигающего напряжения во много раз больше, получаемых экспериментально. Несоответствие теоретических и экспериментальных значений максимального касательного напряжения можно объяснить, если учесть, что в реальных кристаллах имеют место несовершенства решетки. Это примеси, образующие растворы внедрения и замещения, отсутствие атомов в узлах решетки, лишние атомы между узлами решетки и др. Дислокации являются особым видом несовершенства. Различают дислокации линейные и винтовые. Линейная дислокация представляет собой несовершенство решетки, когда над плоскостью скольжения и ниже ее число атомов в плоскостях неодинаково. Лишняя по сравнению с идеальной решеткой плоскость вызывает искажения — сжатие или растяжение решетки.
Под действием сдвигающих напряжений дислокация перемещается вдоль плоскости скольжения. Для перемещения дислокации требуется меньшее касательное напряжение, так как атомы находятся в состоянии неустойчивого равновесия в решетке. Винтовая дислокация заключается в том, что часть кристаллической решетки на некотором протяжении оказывается сдвинутой на один параметр решетки относительно другой. При винтовой дислокации лишней атомной плоскости нет. Дислокации зарождаются при кристаллизации металлов и их сплавов, а также образуются в процессе пластической деформации. В процессе пластической деформации дислокации могут образоваться по механизму Франка— Рида. Сущность механизма образования дислокаций Франка — Рида заключается в следующем. Линейная дислокация, зародившаяся при кристаллизации, под действием касательных напряжений выгибается и принимает форму полуокружности. Этому моменту соответствует наибольшее значение касательных напряжений. При дальнейшем выгибании дислокация принимает форму замкнутой кривой (окружности), внутри которой остается исходная дислокационная линия. Наружная дислокация разрастается до внешней поверхности кристалла, а внутренняя вновь выгибается, порождая новую дислокацию. Препятствием движению дислокаций являются границы блоков и кристаллов. При пластической деформации кристаллы дробятся, увеличивается число блоков и протяженность их границ. Скопление дислокаций затрудняет зарождение новых дислокаций, так как для их генерирования теперь потребуются большие касательные напряжения. Усилие, необходимое для осуществления пластической деформации, возрастает с увеличением плотности дислокаций. Так, теория дислокаций объясняет упрочнение металла при пластической деформации.