En strålekvation är vilken matematisk ekvation som helst som används för att beskriva strålarnas beteende när de utsätts för stress. Ekvationerna kommer från strålteorin, som först utvecklades på 1700-talet. Forskare och ingenjörer använder strålekvationer för att förutsäga hur mycket en stråle kommer att förskjutas när en kraft appliceras på en del av den. Det finns ofta många variabler i strålekvationer, och kunskap om kalkyl behövs för att lösa dem.
Även om de anmärkningsvärda forskarna från renässanstiden, Leonardo da Vinci och Galileo Galilei, båda hade försökt att matematiskt beskriva strålarnas egenskaper med hjälp av en strålekvation, var det inte förrän i mitten av 18-talet som forskarna först utvecklade strålteori. När ekvationerna väl hade formulerats tog det ytterligare hundra år för ingenjörer att lita tillräckligt på strålteorins matematik för att omsätta dem i praktiken. Strålteori kallas ibland för Euler-Bernoullis strålteori, efter 18-talets vetenskapsmän, Leonhard Euler och Daniel Bernoulli. Pariserhjulet och Eiffeltornet, som båda skapades på 19-talet, var de första stora strukturerna som använde strålekvationen.
Moderna vetenskapsmän och ingenjörer använder strålteori för att förutsäga strålarnas beteende i många olika situationer. En balkekvation kan användas för att förutsäga hur långt en balk kommer att förskjutas eller böjas när en del av balken utsätts för en viss mängd kraft. Dessa ekvationer är särskilt användbara för att bestämma hur mycket vikt en balk kan bära utan att böjas så långt att en strukturs integritet äventyras. Det finns också strålekvationer för att beskriva påkänning på en stråle, både från kraften från ett annat föremål som verkar på den och från eventuell förskjutning i själva strålen. Dessa ekvationer används för att avgöra om en stråle kan vara i fara att gå sönder.
Det finns många olika variabler när man arbetar med en strålekvation. Balkar som är fästa i ena änden beter sig annorlunda än balkar fästa i båda ändar. Effekten av en spänning eller vikt är olika beroende på var den verkar på balken. Stora och små balkar kan också reagera på spänningar på olika sätt. Med tanke på alla dessa variabler, och att många av dem uttrycks som koordinater, behövs en sofistikerad nivå av matematisk kunskap för att lösa en strålekvation. Ekvationerna i strålteorin bygger på kalkylprinciperna.