Будь-який матеріал має властивість твердості, яке визначає ступінь опору проникненню в нього іншого тіла. Твердість характеризується певними кількісними характеристиками, для вимірювання яких розроблений цілий клас пристроїв, названих твердоміра.
Основними методами вимірювання твердості є наступні чотири: Бріннелю, Віккерса, Роквелла і Шора. Кожен з методів має свою сферу застосування, скажімо, твердість м'яких матеріалів вимірюється методами Шора і Бріннелю. Твердість міцніших матеріалів вимірюється методом Роквелла, а найбільш тверді вимірюються шкалою Віккерса.
Твердоміри бувають портативні або мобільні, а також стаціонарні. Всі вони засновані на методі вимірювання шляхом руйнування зразка за допомогою вдавлення ідентора. Ідентор є наконечник приладу, який виготовляється з матеріалу зі значно більшою твердістю, ніж у випробуваного матеріалу. Це може бути загартована сталь, алмаз і т.п.
При методі Шора використовується вимір глибини занурення стрижня в випробовуваний матеріал під впливом чітко визначеного зусилля. Метод Роквелла схожий на попередній метод, але в якості іденторов в приладах використовуються більш тверді матеріали.
Метод Роквелла знаходить застосування для кількісної оцінки твердості вуглецевих і легованих сталей, кольорових металів і конструкційних пластмас. У приладах по Роквеллу як індентора використовується сталева кулька або округлений алмазний конус. Индентор впроваджується в випробуваний зразок за допомогою двох послідовних зусиль. Після цих дій виконується завмер глибини впровадження щупа в матеріал, що і буде характеризувати твердість випробуваного матеріалу.
При використанні методу Віккерса в матеріал занурюється чотиригранна пірамідка з алмаза, величина твердості при цьому визначається шляхом ділення величини навантаження на площу отриманого відбитка. Твердоміри по Віккерсу в основному використовуються для оцінки міцності чорних і кольорових металів, сплавів і зразків, які покриті додатковим зміцнюючих шаром. Визначення кількісних показників визначається при вимірюванні довжини діагоналей відбитків, що мають форму квадрата.
Твердоміри мають різну модифікацію, в залежності від типів контрольованих виробів. У сучасних умовах найбільший попит мають портативні переносні пристрої. У них використовуються дещо інші методи вимірювання, більш того, портативні пристрої видають результати за основними чотирма шкалами вимірювань.
Наприклад, прилад ТЕМП застосовує динамічний метод, при якому відбувається вимір швидкості впровадження тіла при зіткненні з вимірюваним зразком. Деякі портативні пристрої використовують ультразвуковий метод вимірювання, при якому оцінюється періодичність коливань впроваджуваного тіла перед проникненням і після нього.