硬度是衡量材料软硬程度的性能指标，可以理解为材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力，也可以表现为材料抵抗残余变形和破坏的能力。硬度不是一个简单的物理概念，而是材料的弹性、塑性、强度、韧性等力学性能的综合指标。硬度试验的方法很多，原理不同，测得的硬度值和含义也不完全相同。最常用的是静载荷压痕硬度试验，即洛氏硬度（HRA/HRB/HRC）、布氏硬度（HB）、维氏硬度（HV），其值表示材料表面抵抗硬物压痕的能力。里氏硬度（HL）和肖氏硬度（HS）属于回弹硬度试验，它们的值表示金属弹性变形做功的大小。 因此硬度不是一个简单的物理量，而是反映材料的弹性、塑性、强度和韧性的综合性能指标。
布氏硬度-HB
布氏硬度（HB）是将一定直径的淬硬钢球或硬质合金球以一定的试验载荷压入被测金属表面，保持规定的时间，然后卸载，测量被测表面压痕直径的方法。布氏硬度值是载荷除以压痕表面积后的商。通常将一定尺寸（直径一般为10mm）的淬硬钢球以一定的载荷（通常为10mm）压入材料表面，保持一段时间，然后卸载。载荷与其压痕面积之比就是布氏硬度值（HB），单位为公斤力/平方毫米（N/mm2）。
洛氏硬度-HR
洛氏硬度是根据压痕塑性变形的深度来测量硬度的，以0.002mm作为硬度的单位。当HB>450或试样太小时，不能用布氏硬度试验，而用洛氏硬度测量法代替。它是用顶角为120°的金刚石圆锥或直径为1.59或3.18mm的钢球在一定的载荷下压入被测材料表面，由压痕的深度计算出材料的硬度。根据试验材料硬度的不同，有三种不同的标度来表示：
- HRA：使用60kg荷重和金刚石圆锥压头测得的硬度。用于硬度极高的材料，如硬质合金等。
- HRB：是使用 100 公斤负载和直径 1.58 毫米的淬硬钢球获得的硬度，用于硬度较低的材料，例如铸铁
- HRC：使用150kg负载和金刚石锥形压头测得的硬度。用于非常坚硬的材料，例如淬硬钢等。
维氏硬度-HV
维氏硬度（HV）是用载荷小于120kg、顶角为136°的金刚石方锥压头压入材料表面时，材料的硬度值（HV）等于材料压痕凹坑的表面积除以载荷值。它适用于较大工件和较深表面层的硬度测量。维氏硬度还有小载荷维氏硬度，试验载荷为1.961～49.03N，适用于较薄工件、工具表面或涂层的硬度测量；显微维氏硬度，试验载荷小于1.961N，适用于金属箔和极薄表面层的硬度测量。
肖氏硬度-HS
肖氏硬度试验是一种动态负荷试验方法，其原理是将一定质量的重锤和金刚石或合金钢球从一定高度落到试样表面，根据重锤回弹的高度测量硬度值，符号为HS，重锤回弹高度越高，测得的表面硬度就越高。A90是金刚石的硬度，D45是淬硬钢的硬度。
肖氏硬度-HA/HD
具有一定形状的钢制压针在试验力作用下垂直压入试样表面，当压脚表面完全接触试样表面时，压针顶面相对于压脚平面有一定的伸出长度L(即压针刺入被测物体的深度)。用L值的大小来表征肖氏硬度的大小，L值越大，肖氏硬度越低，反之则越大。对此，我国标准采用了HA和HD两种类型，其中HA为较软的橡胶硬度参数(采用35度锥角压针)，HD为较硬的橡胶或塑料硬度参数(采用30度锥角压针)。
计算公式为HA=100-L/0.025、HD=100-L/0.025。
需要指出的是，有些塑料的硬度很高，例如“赛钢”（可制成齿轮等耐磨零件），不适合用邵氏硬度计测量硬度。
铅笔硬度-6H/5H/4H/3H/2H/H/HB/B/2B/3B/4B/5B/6B
这是用来测试涂层硬度的试验。将一支铅笔以45度夹在“推车”上，施加7.5牛顿的力，让其在涂层上滑动。根据铅笔的硬度和涂层上的划痕来判断涂层的硬度。
硬度试验是力学性能试验中最简单、最可行的试验方法。为了用硬度试验代替某些力学性能试验，生产中需要有较准确的硬度与强度的换算关系。实践证明，金属材料各种硬度值之间、硬度值与强度值之间存在着近似的对应关系。因为硬度值是由初始塑性变形抗力和继续塑性变形抗力决定的，材料强度越高，塑性变形抗力越大，硬度值也越高。