Los conceptos de dureza (hardness) y tenacidad (toughness) son muy fácilmente confundidos a pesar de que tienen significados completamente diferentes. El diamante es el material más duro que existe y sin embargo, no es el más tenaz: si se le da un martillazo se romperá en pedazos, aunque el acero del martillo sea menos duro. Las varillas metálicas que sostienen las edificaciones son muchísimo más tenaces que el diamante, el diamante no podría reemplazarlas aún cuando su dureza sea mucho mayor.
La dureza se relaciona con la capacidad que tiene un material de soportar esfuerzos sin deformarse permanentemente. Hay diversas formas de medir la dureza, si bien la mayoría consiste en utilizar un indentador; esto es, un dispositivo que trata de penetrar el material, que podría ser un pequeño balín o una aguja. Por ejemplo, si pretendemos comparar la dureza de un trozo de plastilina con la de un vaso de vidrio, podríamos utilizar un lápiz como indentador. El lápiz penetra sin dificultad la plastilina, demostrando que el lápiz es más duro que la plastilina. Por otra parte, el lápiz no puede atravesar el vaso de vidrio, así que el vidrio es más duro que el lápiz. Del resultado de ambos experimentos también podemos concluir que el vidrio es más duro que la plastilina.
La tenacidad tiene que ver con la capacidad que tiene un material para absorber energía sin romperse. Todos los materiales tienen grietas internas que se propagan más rápido mientras menos tenaz sea el material. Cuando el material se deforma con facilidad, es decir, es blando, la porción del material que rodea la grieta se deforma. Este proceso consume energía lo que retarda la propagación de la grieta y consigue que el material sea tenaz. En los materiales más duros, esta deformación no ocurre por lo que las grietas disponen de mucha más energía para propagarse, lo que lleva al material a tener una baja tenacidad.
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