Предложена модель нелинейного деформирования сплавов с памятью формы (СПФ) при фазовых и структурных превращениях, отражающая основные особенности явлений, происходящих в этих материалах на микроуровне. Модель учитывает влияние на процессы, происходящие в СПФ не только внешних приложенных макроскопических напряжений, но и случайным образом распределенных в представительном объеме материала микронапряжений, причем характеристики этих распределений (математическое ожидание и квадратичное уклонение) трактуются как материальные постоянные. Продемонстрировано соответствие результатов, даваемых моделью с экспериментальными данными для образцов из никелида титана.