О нелинейном электрическом сопротивлении R участка цепи с напряжением U и током I можно говорить, когда отношение величины изменения падения напряжения к величине изменения тока не является постоянной величиной R = ∆U / ∆I ≠ const и это отношение зависит от приложенного напряжения U и протекающего тока I. Упрощённо говоря, сопротивление является нелинейным, когда оно зависит от приложенного напряжения и протекающего тока.

Когда электрическое сопротивление проявляющее нелинейные свойства, включено в цепь нагрузки генератора, то говорят о нелинейной нагрузке генератора. 

Независимо от физических причин нелинейности,  нелинейное сопротивление может приводить нелинейным эффектам при измерениях, если в схеме измерений фактор нелинейности рассматриваемого участка цепи является значимым.  

К особому случаю нелинейности относится отрицательное сопротивление, проявляющееся на определённом участке вольтамперной характеристики (ВАХ). Это явление, рассмотренное в теории электротехники, нередко приводит к возникновению генерации в электрической цепи из-за возникновения положительной обратной связи, поскольку отрицательный участок сопротивления ВАХ фактически инвертирует фазу тока, что создаёт фазовые условия для возникновения генерации.