Wytrzymałość zmęczeniowa na naciski jest w dużym stopniu związana z twardością materiału, a w szczególności z twardością warstwy podpowierzchniowej. Dlatego w wielu metodach, graniczne lub dopuszczalne naprężenia wyznacza się na podstawie twardości powierzchni.
Liczne badania wykazały, że na wytrzymałość zęba wpływa bardzo silnie twardość powierzchni zęba współpracującego. Zęby wykazują większą wytrzymałość, gdy różnią się składem chemicznym, a także twardością. Dotyczy to głównie zębów wykonanych ze stali ulepszanych. W przypadku powierzchni utwardzanych zarówno skład chemiczny, jak i twardość powierzchni może być w obu kolach jednakowa.