在進行材料測試的過程中，硬度計會以非常精準的力量，以及在規定的特定時間長度下，將通常以鑽石或高硬度金屬所製造的壓印頭壓進受測樣品的表面中。之後可以透過顯微鏡來觀測，或者量測測量頭的穿透深度，來評估最後得到的壓印結果。選擇適當的硬度測試法，也就是根據像是材料種類、預期的硬度、表面狀況，以及量測精確度的要求，等等不同的考量因素而選擇適當的硬度計。