Aby umożliwić przeanalizowanie struktury warstwowej elementów podanych obróbce cieplnej, wykonywany jest szlif metalograficzny. W tym celu badany obszar elementu lub próbki jest oddzielany, osadzany w żywicy epoksydowej, a następnie szlifowany i polerowany. Na takim szlifie można oznaczyć metodą Vickersa przebiegi twardości z pomiarem głębokości elementów z hartowaną warstwą powierzchniową (CHD, NHD, SHD).

Nadtrawienie wypolerowanej powierzchni specjalnym żrącym roztworem uwidacznia mikrostrukturę materiału. Pozwala to ocenić pożądane lub niepożądane zmiany łączeń powodowane przez obróbkę cieplną lub odkrycie i przeanalizowanie powstałych warstw (np. warstwy łączącej po nitrowaniu) pod mikroskopem.