隨著精密、超精密加工技術的發展，材料在納米尺度下的力學特性引起了人們的關注研究。而傳統的硬度測量方法只適于宏觀條件下的研究和應用，無法用于測量壓痕深度為納米級或亞微米級的硬度(即所謂納米硬度，nano-hardness)。
近年來，測量納米硬度一般采用新興的納米壓痕技術(nano-indentation)，由于采用納米壓痕技術可以在較小的尺寸范圍內測試材料的力學性能，除了塑性性質外，還可反映材料的彈性性質，因此得到了越來越廣泛的應用。
納米壓痕技術也稱深度敏感壓痕技術（Depth-Sensing Indentation，DSI)，是簡單的測試材料力學性質的方法之一，可以在納米尺度上測量材料的各種力學性質，如載荷-位移曲線、彈性模量、硬度、斷裂韌性、應變硬化效應、粘彈性或蠕變行為等。
納米壓痕儀主要用于微納米尺度薄膜材料的硬度與楊氏模量測試，測試結果通過力與壓入深度的曲線計算得出，無需通過顯微鏡觀察壓痕面積。
納米壓痕儀的基本組成可以分為控制系統、移動線圈系統、加載系統及壓頭等幾個部分。壓頭一般使用金剛石壓頭，分為三角錐或四棱錐等類型。試驗時，首先輸入初始參數，之后的檢測過程則由微機自動控制，通過改變移動線圈系統中的電流，可以操縱加載系統和壓頭的動作，壓頭壓入載荷的測量和控制通過應變儀來完成，同時應變儀還將信號反饋到移動線圈系統以實現閉環控制，從而按照輸入參數的設置完成試驗。
