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3. 硬度对某些条件下的力学性能缺乏代表性
正是由于仅硬度不能全面反映材料的其他力学性能，特别是不能反映整体力学性能，因此在不少工作条件一，仅用硬度远不足以表征材料性能的好坏。例如，虽然硬度与疲劳极限之间有一定的近似关系，但经不能完全反映应力疲劳或应变疲劳性能，因为疲劳性能不仅与制件的综合力学性能有关（这是最主要的），而且也与制件由表面处理（如是否经过喷丸处理）引起的表面应力有关。
硬度也不能说明制件在高、低温下的性能及腐蚀环境下的性能。当然，用高、低温硬度值可以定性地比较材料的高、低温力学性能，但硬度无法说明蠕变和持久强度，因为硬度只是在很短时间内测定的力学性能指标。至于材料在腐蚀环境下的力学性能，它不仅与应力有关，更与材料的抗蚀性能的密切关系，仅用硬度就更不能说明材料性能的优劣了。
仅硬度也不能全面反映材料的耐磨性。如前所述，量具、无损检测资源网刃具和磨球等耐磨零件，一般是硬度越高，耐磨性越好。但这仅仅是一般的、粗略的情况。因为耐磨性是一种比较复杂的力学性能，除了与硬度有关外，还与材料的组织有关。例如钢制磨性是一种比较复杂的力学性能，除了与硬度有关外，还与材料的组织有关。例如钢制磨球，在硬度（包括表面硬度、体积硬度）相同的条件下，若组织中有些较相奥氏体，由于在使用时奥氏体可能发生“变形诱发相变”或加工硬化，其耐磨性能会变好。有些钢（例如高锰钢），即使硬度不高（“水韧处理”后的Mn 13，硬度仅为HB 200左右），但由于使用时发生某种相变硬化过程，其表面硬度会迅速提高至HB 450~600，其耐磨性（主要是受到强烈冲击或较大压力时的抗磨性）相当优秀。
4. 仅用硬度难以全面衡量材料经热处理后的品质，因而难以判断热处理工艺的是否得当。
例如淬火为过热的亚共析钢制件，其硬度与正常淬火的制件相同，但前者的冲击韧度比后者低得多。这是由于淬火钢的硬度主要取决于马氏体的碳含量，而冲击韧度与马氏体组织的粗细有密切关系。过热钢的巴氏体粗大，故其冲击韧度大大降低。又如明显淬火过烧的硬铝，其硬度与不过烧的同种合金相同，但前者的强度（特别是疲劳强度）及伸长率、冲击韧度等均明显低于后者，这是过烧硬铝发生了晶界熔化氧化的缘故。
由于硬度试验存在上述局限性，因此在材料及其制件的生产和研究工作中，除了进行硬度试验外，还必须根据具体情况进行其他性能的测试。当然，这并不影响硬度试验的广泛应用。
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