从6H到6B硬度依次降低，铅笔颜色依次变深。颜色深浅与石墨含量有关，颜色越深，石墨含量也高，铅笔也越软。
这是一套有严格的硬度值界定的科学的`硬度体系。在涂料工业中，利用这一系列的不同硬度铅笔来检验涂膜的硬度，得到的测试结果称为涂膜的铅笔硬度。测定涂膜铅笔硬度的测试仪由铅笔夹具和涂膜样板移动台两部分组成。待试的涂膜样板，正面朝上固定在移动台上，铅笔则夹在铅笔夹具上，并与涂膜的平面成45°角，夹具上端有重锤，使笔尖紧压在涂膜之上。摇动摇柄，移动台就带着样板向前移动，让铅笔在涂膜上作推犁式划动，每划一次，换一支铅笔，从最硬的铅笔开始顺序由硬到软，逐个试验，直到找出涂膜不被划破的铅笔，这支铅笔的硬度即为被测试涂膜的硬度。
铅笔铅芯的硬度标志，一般用“H”表示硬质铅笔，“B”表示软质铅笔，“HB”表示软硬适中的铅笔，“F”表示硬度在HB和H之间的铅笔。
排列方式（由软至硬）9B、8B、7B、6B、5B、4B、3B、2B、B、HB、F、H、2H、3H、4H、5H、6H、7H、8H、9H、10H等硬度等级。