单晶体塑性变形的主要方式有两种：滑移（一部分相对于另外一部分的移动）和孪生（一部分相对于另外一部分的转动）。
①滑移
金属的塑性变形深入到原子层面，实质上是金属晶体的一部分沿着某些晶面和晶向相对另一部分发生相对滑动的结果，这种变形方式称为滑移。产生滑移的晶面和晶向，分别称为滑移面和滑移方向。滑移的结果会在晶体的表面上造成阶梯状不均匀的滑移带，如图3-1所示。抛光后的金属试样经拉伸变形后，可在显微镜下观察到滑移线和滑移带。滑移线是滑移面和晶体表面相交形成的，许多滑移线在一起组成滑移带。
图3-1 滑移带结构示意图
晶体的滑移具有下述特征：
a.滑移在切应力的作用下发生；
b.滑移距离是滑移方向原子间距的整数倍，滑移后并不破坏晶体排列的完整性；
c.滑移总是沿着一定的晶面和晶向进行的；
d.滑移会伴随着晶体的转动。
一般来说，滑移并非沿任意晶面和晶向发生，而总是沿着该晶体中原子排列最紧密的晶面和晶向发生的。这是因为密排面的面间距较大，面与面之间的结合力最弱，晶体沿密排方向滑动时的阻力最小。同理，沿原子排列最紧密的晶向滑移阻力最小，容易成为滑移方向。
通常，每一种晶格都可能有几个滑移面，每个滑移面上又可能同时存在几个滑移方向。一个滑移面和其上一个滑移方向构成一个滑移系。三种典型金属晶格的主要滑移系如表3-1所示。
表3-1 三种典型金属晶格的滑移系
金属的塑性变形能力来说，金属晶体中的滑移系越多，其塑性也就越好。滑移方向对塑性变形的作用大于滑移面的作用，在滑移系相同时，滑移方向越多的金属，其塑性就越好。因此，金属的塑性以面心立方晶格的最好，体心立方晶格的次之，密排六方晶格的最差。对钢进行压力加工时，要加热到一定高温，其目的之一是使其体心立方晶格转变为面心立方晶格，来提高钢的塑性。
需要说明的是，滑移并非是晶体的一部分相对于另一部分的刚性滑移，或者说是一层原子相对于另一层原子的错动。大量实验证明，滑移实际上是位错在切应力作用下运动的结果。图3-2所示的是在切应力 τ 作用下，正刃型位错的运动造成滑移的情况。当一个位错在切应力 τ 作用下，从左向右移到晶体表面时，便形成了一个原子间距的滑移量，造成晶体的塑性变形。这样晶体滑移时并不需要整个晶体上半部的原子相对于其下半部一起位移，而只需要位错中心附近的极少量的原子作微量的位移即可，所以，位错的运动只需加一个很小的切应力就可实现，这就是滑移的易动性，也是实际晶体比理想晶体容易滑移的原因。
图3-2 晶体通过位错运动形成滑移
②孪生
孪生是冷塑性变形的另一种重要形式，常作为滑移不易进行时的补充。一些密排六方的金属常发生孪生变形。体心立方及面心立方结构的金属在形变温度很低、形变速率极快时，也会通过孪生方式进行塑性变形。孪生是发生在晶体内部的均匀切变过程，总是沿晶体的一定晶面（孪晶面），沿一定方向（孪生方向）发生，变形后晶体的变形部分与未变形部分以孪晶面为分界面构成了镜面对称的位向关系，在金相显微镜下一般呈带状，有时为透镜状。如图3-3所示。
图3-3 晶体的孪生
以孪晶面为对称面的两部分晶体称为孪晶，发生孪生变形的部分称为孪晶带。
孪生与滑移有如下差别：
a.孪生使一部分晶体发生了均匀切变，而滑移只集中在一些滑移面上进行。
b.孪生后晶体的变形部分的位向发生了改变，滑移后晶体各部分位向均未改变。
c.与滑移系类似，孪生要素也与晶体结构有关，但同一结构的孪晶面、孪生方向与滑移面、滑移方向可以不同。
d.孪生所产生的变形量很小，一般为原子间距的分数，不一定是原子间距的整数倍。
e.孪生萌发于局部应力集中的地方，且孪生变形较滑移变形一次移动的原子多，故其临界切应力远高于滑移所需的切应力，只有在滑移变形难以进行时才产生孪生变形。
孪生对塑变的直接贡献比滑移小很多。