1) Jedna z najbardziej rozpowszechnionych a zarazem i najdawniej wprowadzonych metod pomiaru twardości jest próba BRINELLA polegająca na wgniataniu hartowanej i kalibrowanej kulki stalowej w płaską i dostatecznie gładką powierzchnię próbki lub przedmiotu pod określonym naciskiem prostopadłym do tej powierzchni.

Jako miarę twardości Brinell przyjął stosunek nacisku P w kilogramach do pola powierzchni powstałego w materiale odcisku (do powierzchni czaszy kulistej A w mm²)

Jeśli średnica wgniatanej kulki wynosiła D , a średnica otrzymanego odcisku – d , to twardość w jednostkach Brinella wyniesie:

HB = $\frac{P}{A}$ = $\frac{2P}{\pi D\ (D - \ \sqrt{D^{2} - d^{2})}}$ $\frac{\text{kG}}{\text{mm}^{2}}$

Oznaczenia:
HB- twardość w skali Brinella
D- średnica kulki
d- średnica odcisku
P- siła obciążenia

2) Ze wzrostem obciążenia twardość Brinella początkowo wzrasta, a następnie maleje. Zmiany obciążenia wywierają najmniejszy wpływ w pobliżu maksimum krzywej.

Tego rodzaju ujęcie jest bardziej racjonalne , gdyż umożliwia porównanie twardości różnych materiałów i przy różnych obciążeniach dla podobnych odcisków.

Należy zaznaczyć, że maksima występujące na krzywej twardości Brinella dla różnych materiałów odpowiadają różnym wartościom stosunku $\frac{d}{D}$.