洛氏硬度的本质是压痕深度的测量——每一洛氏硬度单位对应0.002mm的压痕深度。因此，测深读数机构是决定精度的核心。便携式洛氏硬度计采用类似千分尺的精密螺旋测微机构：当压头压入试样，产生的位移通过测微螺杆传递，操作者透过放大镜读取硬度值指示鼓轮上的刻度线。这种机械式读数机构具有非常高的稳定性和重复性，精度误差不大于1.5HRC。现代电子式机型则采用数字显微镜与位移传感器，自动识别压痕深度并在触摸屏上显示硬度值，分辨率可达0.5HR。
便携式洛氏硬度计的框架通常采用U形或C形弹性结构，两端分别安装测深机构和砧座。框架的刚性直接影响测试稳定性——测试时需将工件夹持在压头与砧座之间，框架的微小变形都会导致力值偏差。砧座作为工件的支撑面，其形式多样以适应不同形状的试样：平砧座用于板材、块状试样；V型砧座用于圆棒、管材；点式砧座则适用于小冲压件、薄片等异型零件。对于大型工件，部分机型采用磁性底座吸附于钢铁表面，实现无需手持的稳定测量。为确保测量结果的溯源性，便携式洛氏硬度计还配备力值指示与校准组件。机械式机型通过表盘指示当前施加的力值；电子式机型则内置力值传感器，实时显示并与设定值比较。标准配置中通常包含经计量院检定的标准硬度块，用于日常校验。
便携式洛氏硬度计的核心部件——加载机构、压头、测深读数机构、弹性框架与砧座——各自承担着不可替代的功能，又在整体中精密协同。加载机构提供稳定的试验力，压头将力作用于材料，测深机构捕捉微米级的压痕深度，框架与砧座确保测试过程的稳定。正是这些部件的精妙组合，使这台手掌大小的仪器能够在生产现场，提供与庞大台式机相媲美的硬度测量精度。