布氏硬度试验原理对直径为d的硬质合金球压头施加规定的试验力f，使压头压入试样表面，经规定的保持时间后，除去试验力f，在试样表面获得压痕，压痕深度为h。测量压痕直径d，布氏硬度用试验力除以压痕表面积的商来计算。
hbw=f/s……（2）
=f/πdh……（3）
=0.102×2f/[πd（d－）]……（4）
布氏硬度压头与试验力的选择本仪器采用了2种直径的压头，3种试验力。利用它们的组合，有4种试验条件可以选择，相应的f/d2值为30、10、5、2.5，见附录i。可测试硬度范围为8-650hbw。
钢、镍合金、钛合金、硬铸铁、硬青铜选用2.5mm球压头、187.5kg试验力，f/d2值等于30；软铸铁、软青铜、黄铜、铝合金，选用2.5mm球压头，62.5kg试验力，f/d2值等于10；纯铜、纯铝、软铝合金，选用5mm球压头，125kg试验力，f/d2值等于5；硬度小于35hbw的纯铝及其他软金属；选用5mm球压头，62.5kg试验力，f/d2值等于2.5。布氏硬度试验条件的选择见附录j。
试验力选定后应进行一次“预测试”，压痕直径d应满足0.24d≤d≤0.6d，如不能满足，应改变试验力重新测试。
布氏硬度计使用时的注意事项对于布氏硬度试验，两相邻压痕中心距离应不小于压痕直径的3倍，任一压痕中心距试样边缘的距离应不小于压痕直径的2.5倍。
为了保证测试的方便、平稳和准确，小工件应尽量使用“支承座”进行测试。
附录： 布氏硬度试验条件 硬度符号 球直径d/mm 试验力f/kg 值
hbw 2.5/187.5 2.5 187.5kg 30
hbw 2.5/62.5 2.5 62.5kg 10
hbw 5/125 5 125kg 5
hbw 5/62.5 5 62.5kg 2.5
注：硬度符号的含意：hbw 2.5/187.5表示：采用直径2.5mm的硬质合金球压头，采用187.5kg试验力。