这类方法的基本原理是利用被测材料的硬度与某些物理量之间的对应关系，通过测定某*物理量的大小，间接判别材料的硬度数值。基于物理量类别的不同，检测方法也有多种多样，其中常见的方法有剩余磁感应法、磁矫顽力法、磁导率法、动态磁损耗法、涡流法以及超声波等。
钢铁是机械工业中应用泛的金属材料，具有铁磁性质的特点，而铁磁性材料都具有复杂的磁化曲线和磁滞回线。其磁特性常用饱和磁感应强度bm、剩余磁感应br、磁矫顽力hc,、磁导率μ及磁损耗wh等参数表示。这些参数都是组织敏感性的。所以，材料或零件热处理所引起的组织变化，会灵敏地从这些参数中反应出来，使这些参数与硬度值成相互对应关系。