Matematisk sett modelleres poromekanikk som samspillet mellom to koninuerlige systemer (kontinuums-mekanikk og væskeflyt), der adferden til det ene systemet direkte påvirker det andre. For eksempel vil deformasjon av det mekaniske systemet påvirke porevolum og permeabilitet i flyt-systemet. På den andre siden vil væsketrykket påvirke stresset og deformasjonen i den faste matrisen. Numeriske løsninger for slike systemer kan oppnås ved enten å kople ulike typer simulatorer sammen, eller løse et kombinert sett likninger samtidig.
I mange anvendelser, spesielt innen geomekanikk, er de mekaniske deformasjonene typisk små og forblir innen det elastiske adferdsområdet til det faste materialet. Lineær poroelasisitetsteori anvendes vanligvis i slike tilfeller. De konstitutive likningene som beskriver sammenhengen mellom stress, strekk, trykk og væskestrøm anses da som lineære. Kvasi-statisk poroelastisitet antar øyeblikkelig likevekt mellom det mekaniske systemet, væsketrykket og ytre krefter. Dynamisk poroelastisitet tar i betraktning moment og kinetisk energi og kan brukes til å beskrive mekaniske bølgeforplantninger gjennom materialet.
