在土壤關系中，就土壤的硬度或者剛度而言，其物理或力學一般認為是“土壤對所施加外力的阻力”。通常它的測定是用貫入儀，以土壤所顯示的貫入阻力或壓入阻力為測量對象。土壤硬度儀是量測土壤硬度儀器的總稱。
　　
　　測量方法，雖都是經驗的東西，一般可采用靜力貫入法、動力貫入法、壓入式貫入法等。與這些測量方法相對應的儀器可用圓錐貫入儀(關東東山農業(yè)試驗式),土壤阻力測定儀(農機研究所式)，貫入式土壤硬度計(自動記錄型)、動力貫入試驗儀(農業(yè)土壤試驗型)以及山中式土壤硬度計等。
　　
　　原理與上述的圓錐貫入儀相同，但它能把頂角是300,底面積為6cmZ與頂角為300，底面積為2cm“兩種圓錐互換。另外，還可以換上如圖2所示的剪切試驗用的環(huán)、摩擦試驗用的環(huán)、矩形載荷板等代替圓錐體，便能測量剪切阻力、摩擦阻力和矩形載荷板所產生的下沉量等，是多用途型儀器。
　　
　　土壤硬度儀在原理上與圓錐貫入儀及土壤阻力測量儀相同，是經過改良的能自動記錄土壤貫入阻力的儀器。土壤硬度儀圓錐頂角為300底面積為2cxn2，貫入阻力的測量范圍為1,5^-2,51}g"f/cmz。