Una parte fundamental del Método de Elementos Finitos es el cálculo de las matrices de elementos finitos. En la mayoría de análisis prácticos es más efectivo el uso de los llamados elementos finitos isoparamétricos, los cuales poseen su formulación. En la derivación de modelos de elementos finitos en coordenadas generalizadas se usan sistemas de coordenadas locales para cada elemento x, y, z, y se asumen los desplazamientos u(x, y, z), v(x, y, z) y w(x, y, z) en forma de polinomios en x, y y z. La idea principal de la formulación de los elementos finitos isoparamétricos es conseguir una relación entre los desplazamientos del elemento en cualquier punto de su interior y los desplazamientos de cada nodo a través del uso de funciones de interpolación.

En el MEF aplicado a problemas estructurales se resolverán los desplazamientos nodales de toda la malla de elementos finitos y, posteriormente, será posible conocer la información de los desplazamientos de un punto cualquiera dentro del elemento gracias a dichas funciones de interpolación (también llamadas funciones de forma). En el MEF se obtienen las matrices de los elementos isoparamétricos. Su obtención depende de que antes se definan los grados de libertad nodales que se tendrán en cuenta en el modelo.

Elemento tipo cercha (truss en inglés)

Son elementos de dos nodos que sólo transmiten fuerza axial. En general, es un elemento con tres grados de libertad (tres componentes de translación en cada nodo). Se usan para modelar estructuras como torres, puentes y edificios.

Elemento tipo viga (beam en inglés)

Son miembros esbeltos que resisten cargas axiales, de torsión y flexión en las conexiones (los nodos), a diferencia del elemento tipo cercha, el cual sólo resiste cargas axiales.

Elementos 2D

Pueden tener tres o cuatro nodos. Son formulados sólo en el plano (XY por ejemplo). Se usan para modelar o analizar objetos como rodamientos, sellos, o estructuras como represas (éstas últimas analizadas sólo en 2D mallando a través de la sección de la presa). Estos elementos sólo poseen dos grados de libertad definidos: translación en X y en Y. Los elementos 2D no poseen grados de libertad de rotación ni translación en Z.

Elemento tipo membrana

Son elementos de tres o cuatro nodos formulados en el espacio 3D. Se usan para modelar objetos similares a tejidos que pueden ser sometidos a estiramiento como producto del viento, presión interior (como en el caso del inflado de un globo) o estructuras como el techo de un estadio de fútbol, en donde los elementos no soportan ni transmiten cargas de torsión (momentos). Con ellos se pueden modelar sólidos de cierto espesor que no exhiben esfuerzos en dirección normal a la superficie, es decir, se impone la condición de esfuerzo en la dirección 3 igual a cero. No poseen grados de libertad rotacionales. Sólo admite cargas en el plano del elemento (cargas de membrana).

Elementos tipo placa y cáscara (plate y shell en inglés)

Son elementos de tres o cuatro nodos formulados en el espacio 3D. Se usan para modelar y analizar objetos como tanques presurizados y estructuras formadas por láminas delgadas. Posee grados de libertad rotacionales y translacionales, a excepción del grado de libertad rotacional que resulta de rotar alrededor de un eje normal a la cara del elemento. Podría decirse que un elemento tipo placa se diferencia de un elemento tipo cáscara en que el elemento de placa se asume plano, mientras que el elemento de cáscara se considera que puede poseer curvatura. Ambos son elementos que pueden soportar cargas en el plano (es decir, membranales) y también cargas fuera del plano (cargas de flexión). Pueden poseer hasta seis grados de libertad por nodo, tres de translación y tres de rotación.

Elementos tetraédricos

Son elementos de cuatro o diez nodos formulados en el espacio 3D. Poseen tres grados de libertad por nodo (los grados de libertad de translación en dirección X, Y y Z). Se usan cuando se requieren los esfuerzos a través del espesor de una parte, cuando el modelo sólo posee cargas aplicadas, no momentos (debido a que estos no poseen grados de libetad rotacionales) o cuando el modelo posee cargas de presión sobre la superficie de los elementos.