Ispitivanje tvrdoće jedan je od najvažnijih pokazatelja za ocjenu svojstava materijala, a ujedno je i jedna od najbržih i najekonomičnijih metoda ispitivanja. To je često korištena metoda za ispitivanje mehaničkih svojstava jer može odražavati razlike u kemijskom sastavu, mikrostrukturi i tehnikama obrade. Često se koristi kao alat za praćenje u raznim industrijama.
Na primjer, u čeliku, kada se formira martenzit, otapanje prezasićenih ugljikovih atoma povećava izobličenje rešetke i gustoću dislokacija, značajno smanjujući sposobnost plastične deformacije. To je razlog visoke tvrdoće martenzita. Očito, što je veći sadržaj ugljika, veća je ta distorzija, a time i veća tvrdoća. Nakon kaljenja, vrijednost tvrdoće čelika s različitim sadržajem ugljika pokazuje dobru korelaciju s količinom martenzita i njegovim sadržajem ugljika u širokom rasponu. Tvrdoća kaljenog čelika nakon kaljenja ovisi o temperaturi kaljenja i vremenu držanja. Više temperature kaljenja i duže vrijeme držanja rezultiraju manjom tvrdoćom. Stoga se ispitivanje tvrdoće može koristiti za proučavanje faznih transformacija u čeliku i kao sredstvo za otkrivanje učinaka toplinske obrade čelika.
