Испытания свойств стали часто начинаются с проверки твердости. Она измеряется путем вдавливания алмазной пирамиды или шарика из твердой стали в сталь при определенной нагрузке. Твердомер Виккерса с алмазной пирамидой, измеряющий упомянутую выше DPH, использует индентор с углом 136° между противоположными гранями пирамиды и обычно нагрузку в 10, 30 или 50 килограммов силы. Диагональ отпечатка измеряется оптически, а твердость выражается как нагрузка в килограммах силы, деленная на площадь отпечатка пирамиды в квадратных миллиметрах. Предел прочности и текучести определяют, растягивая стандартизированный обработанный образец в специальном гидравлическом прессе и регистрируя усилие растяжения при возрастающем удлинении до тех пор, пока образец не сломается. Удлинение в этой точке и вид излома являются хорошими показателями пластичности стали. Измерение усилия при 0,20-процентном удлинении и деление его на поперечное сечение испытуемого прутка позволяют рассчитать предел текучести — хороший показатель пластичности в холодном состоянии. Ударная вязкость определяется ударом по стандартному призматическому образцу с насечками с помощью испытательного молотка и регистрацией работы, необходимой для его разрушения. Это делается при разных температурах, поскольку хрупкость увеличивается с понижением температуры.
Существует множество других испытаний, используемых в промышленности для проверки механических свойств стали, например, испытания на износ для рельсов, испытания на вытяжку для листов и испытания на изгиб для проволоки. Металлографические лаборатории исследуют микроструктуру полированных и травленых образцов стали, часто на компьютеризированных и очень мощных (до 80 000× увеличения) микроскопах. Лаборатории также проверяют такие физические характеристики, как термическое удлинение и электромагнитные свойства. Химический состав часто проверяется с помощью полностью автоматизированных спектрометров. Существует также ряд неразрушающих испытаний, например, ультразвуковой контроль и магнафлюксный контроль, которые используются для проверки внутренних и внешних дефектов, таких как расслоения или трещины.
