維氏硬度試驗原理與布氏硬度相似，也是根據壓痕單位表面積上的試驗力大小來計算硬度值。
區別在于壓頭采用錐面夾角為136°的金剛石正四棱錐體，將其以選定的試驗力壓入試樣表面，按規定保持一定時間后卸除試驗力，測量壓痕兩對角線長度。
維氏硬度值用四棱錐壓痕單位面積上所承受的平均壓力表示，符號ＨＶ。
式中Ｆ－作用在壓頭上的試驗力（Ｎ）,d－壓痕兩對角線長度的平均值（㎜）,ＨＶ值的單位為Ｎ /㎜ 2 ，但習慣上只寫出硬度值而不標出單位。
常用試驗力及其適用范圍
維氏硬度試驗所用試驗力視其試件大小、薄厚及其它條件，可在49.03－980.7Ｎ的范圍內選擇試驗力。
常用的試驗胃有49.03、98.07、196.1、294.2、490.3、980.7Ｎ。
ＨＶ符號前面的數字為硬度值，后面依次用相應數字注明試驗力和試驗力保持時間（10－15s不標注）。
如６４０／ＨＶ３０／２０,表示30kgf (294.2N) 試驗力，保持時間為20s測得維氏硬度值為640。
維氏硬度法適用范圍寬，尤其適用于測定金屬鍍層、薄片金屬及化學熱處理后的表面硬度，其結果**可靠。
當試驗力小于0.2 kgf（1.961Ｎ）時，可用于測量金相組織中不同相的硬度。
試驗優缺點
優點：
①與布氏、洛氏硬度試驗比較，維氏硬度試驗不存在試驗力與壓頭直徑有一定比例關系的約束；
②不存在壓頭變形問題；
③壓痕輪廓清晰，采用對角線長度計量，**可靠，硬度值誤差較小。
缺點：其硬度值需要先測量對角線長度，然后經計算或查表確定，故效率不如洛氏硬度試驗高。
根據壓頭形狀、材料及加載大小的不同，硬度可有布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和顯微硬度，它們適用于不同的材料。