El principi de funcionament d'un provador de duresa Brinell és pressionar una bola d'acer d'un diàmetre determinat a la superfície d'una mostra a una velocitat determinada sota una força de prova determinada. Després d'un temps de retenció especificat, s'elimina la força de prova. El valor de duresa Brinell del metall s'expressa com la pressió mitjana sobre l'àrea de la superfície esfèrica de la sagnia.
El provador de duresa Brinell s'utilitza principalment per a la determinació de la duresa de materials com ara ferro colat, acer, metalls no-ferrosos i aliatges tous. La prova de duresa Brinell produeix la sagnia més gran entre totes les proves de duresa. Reflecteix les propietats integrals del material i no es veu afectat per la microsegregació o la inhomogeneïtat de la composició de l'estructura de la mostra, el que el converteix en un mètode de prova de duresa molt precís.