Prinsip kerja alat uji kekerasan Brinell adalah dengan menekan bola baja dengan diameter tertentu ke dalam permukaan sampel dengan kecepatan tertentu di bawah gaya uji tertentu. Setelah waktu penahanan yang ditentukan, gaya uji dihilangkan. Nilai kekerasan Brinell suatu logam dinyatakan sebagai tekanan rata-rata pada luas permukaan bola lekukan.
Penguji kekerasan Brinell terutama digunakan untuk menentukan kekerasan material seperti besi tuang, baja, logam non-besi, dan paduan lunak. Uji kekerasan Brinell menghasilkan lekukan terbesar di antara semua uji kekerasan. Ini mencerminkan sifat material yang komprehensif dan tidak terpengaruh oleh segregasi mikro atau ketidakhomogenan komposisi struktur sampel, menjadikannya metode pengujian kekerasan yang sangat akurat.