硬度的測量方法因材料和場合的不同而有所區別，常見的硬度測試方法及原理包括：
金屬洛氏硬度測試。將壓頭分兩個步驟壓入試樣表面，保持規定時間後卸除主試驗力，然後測量初試驗力下的殘餘壓痕深度。
金屬布氏硬度測試。使用一定直徑的硬質合金球施加試驗力壓入試樣表面，保持規定時間後卸除試驗力，測量表面壓痕的直徑。
金屬維氏硬度測試。使用頂部兩相對面具有規定角度的正四棱錐體金剛石壓頭壓入試樣表面，保持規定時間後卸除試驗力，測量表面壓痕對角線長度。
此外，還有顯微維氏硬度測試、努氏硬度測試、邵氏硬度測試等，這些方法適用於不同特性的材料或場合。例如，努氏硬度適用於無機材料，尤其是先進陶瓷材料，而邵氏硬度則常用於橡膠等材料的硬度測量。
在進行硬度測量時，需要確保試樣穩定放置，並且壓頭軸線與試樣表面垂直，以保證測量結果的準確性。溫度變化也可能影響試驗結果，因此一些硬度測試應在特定的溫度範圍內進行。