TPU的硬度通常用邵氏A和邵氏D硬度计测量。肖氏A用于较软的TPU，肖氏D用于较硬的TPU。TPU的硬度主要由硬段含量决定。

硬段含量越高，TPU的硬度越高。随着硬度的增加，TPU的其他性能也发生变化，如拉伸模量和撕裂强度增加，刚度和压缩应力（承载力）增加，延伸率降低，密度和动态生热增加，环境阻力增加。TPU的硬度与温度有关。从室温到突变温度（-4℃~-12℃）， 硬度无明显变化在突变温度下，由于软段的结晶作用，TPU的硬度突然增加，变得很硬，失去弹性。