Egwyddor weithredol profwr caledwch Brinell yw pwyso pêl ddur â diamedr penodol i wyneb sampl ar gyflymder penodol o dan rym prawf penodol. Ar ôl amser dal penodedig, caiff y grym prawf ei ddileu. Mynegir gwerth caledwch Brinell y metel fel y pwysau cyfartalog ar arwynebedd arwyneb sfferig y mewnoliad.
Defnyddir profwr caledwch Brinell yn bennaf ar gyfer pennu caledwch deunyddiau fel haearn bwrw, dur, metelau anfferrus, ac aloion meddal. Mae prawf caledwch Brinell yn cynhyrchu'r mewnoliad mwyaf ymhlith yr holl brofion caledwch. Mae'n adlewyrchu priodweddau cynhwysfawr y deunydd ac nid yw microwahanu nac anhomogenedd cyfansoddiadol y strwythur sampl yn effeithio arno, gan ei wneud yn ddull profi caledwch hynod gywir.