有限元素法中，欲建立力和位移之间关系，必须使用座标系定义所有节点位置。常用之座标系，有大域座标系和局部座标系。针对一个问题的分析，仅使用一个大域座标系即可。然而配合各个元素不同之位置，以设立个别之座标系，称为局部座标系或元素座标系。因此，欲建立元素劲度矩阵，首先以局部座标系定义，然后再转换至大域座标系，以进行下一步骤分析。