除了动力驱动系统和测量系统外，样品夹紧部分也是必不可少的。这部分装置根据不同的测试对象而不同，也可以根据不同的测试方法要求而不同。样品拉伸夹紧通常通过夹紧系统实现。常用的有机械夹头、液压夹头、自动液压夹头和对夹自动夹头。不同的夹头有不同的特点。
a)机械式手动夹具。
机械式夹具是用手移动杠杆，挑动夹具卡板升降，实现夹具夹紧和松开样品。随着试验机拉伸力的增加，夹具对样品的夹紧力会增加，直到样品断裂。
在过去，这种机械类型被广泛生产和应用。其特点是结构简单，操作方便；缺点是初始夹紧力小，有时样品会打滑。
b)液压自动夹具(拉式)
液压夹具由液压缸驱动，由活塞升降驱动夹具夹紧松开。使用时，只要按下按钮，控制换向阀的方向，就可以夹紧和松开夹具。液压夹具的初始夹紧力大于手动夹紧力，样品打滑现象较少。样品初始夹紧后，随着试验拉力的增加，样品的夹紧力随着夹紧夹板的移动而越来越紧。液压夹具已广泛应用于液压通用试验机中。
c)自动液压夹具(拉、压)
自动液压夹头的夹板放置在活塞的上部。夹紧样品时，活塞不会移动，以倒夹形式向下移动油缸，迫使夹板驱动夹口夹紧样品。夹头的初始夹紧力是**的夹紧力，夹紧后样品不会打滑，更可靠。但结构复杂，成本高，主要用于动态和静态通用或疲劳试验机。
D)液压平推自动夹具。
夹头属于液压夹头。在夹头体中，两组气缸活塞推动夹口向样品移动，直到样品被夹紧。夹头夹紧力大，样品不会打滑。但控制系统复杂，成本高。目前已应用于国内气缸上置液压通用试验机，具有一定的发展前景。