비틀림 시험기를 사용하여 재료의 비틀림각을 측정하고 여기에 전단항복응력, 비틀림 강도를 구하는 것이다. 비틀림 시험기에는 시험편에 순수한 전단응력상태가 생기게 할 수가 있으며, 이 때, 전단탄성계수의 직접적인 측정이 된다. 또 소성학의 연구수단으로서 이용되며, 실용적으로는 축재의 시험에도 사용된다. 단면형상을 변화시키지 않고 큰 비틀림 변위를 줄 수 있으며, 가공성의 판정에도 사용된다.