Prinsip kerja penguji kekerasan Brinell adalah untuk menekan bola keluli diameter tertentu ke permukaan sampel pada kelajuan tertentu di bawah daya ujian tertentu. Selepas masa pegangan yang ditentukan, daya ujian dikeluarkan. Nilai kekerasan Brinell logam dinyatakan sebagai tekanan purata pada luas permukaan sfera lekukan.
Penguji kekerasan Brinell digunakan terutamanya untuk penentuan kekerasan bahan seperti besi tuang, keluli, logam bukan-ferus dan aloi lembut. Ujian kekerasan Brinell menghasilkan lekukan terbesar di antara semua ujian kekerasan. Ia mencerminkan sifat komprehensif bahan dan tidak dipengaruhi oleh pengasingan mikro atau ketidakhomogenan komposisi struktur sampel, menjadikannya kaedah ujian kekerasan yang sangat tepat.