Beim Hartanodisieren wird nicht, wie in der Galvanotechnik, eine galvanische Metallschicht aufgetragen bzw. niedergeschlagen. Vielmehr findet hierbei eine chemische Umwandlung der ursprünglichen Aluminiumoberfläche statt. Dies geschieht durch Aufnahme von atomarem Sauerstoff, der an der Anode gebildet, mit Aluminium reagiert und sich zum Aluminiumoxyd (Al2O3) auf der Metalloberfläche verankert. Hierzu bedient man sich eines geeigneten Elektrolyten und Strom. Da sich die Aluminiumoxydschicht aus dem Material selbst herausbildet, ist sie somit fest  mit dem Grundmaterial verbunden.

Im Gegensatz zu  Eloxalschichten, deren Porendurchmesser mit ca. 0,02 µm relativ groß ist und sich daher auch mittels Farblösung einfärben lassen, bilden sich beim Hartanodisieren Schichten mit viel kleinerem Porendurchmesser und viel größerer Härte. Dies wird erzielt durch Abänderung der Parameter wie Elektrolyttemperatur, Elektrolytzusammensetzung/-konzentration, höhere Stromdichte und längere Expositionszeiten.

Da die Farbstoffpartikel von Färbelösungen größer sind als der schichteigene Porendurchmesser, lassen sich im Allgemeinen Hartoxydschichten nur schlecht einfärben.
Die Hartoxydschicht wächst bei ihrer Entstehung zu ca. 50 % in die ursprüngliche Metalloberfläche hinein und zu ca. 50 % über die ursprüngliche Metalloberfläche hinaus. Bei einer Schichtdichte von 50 µm wachsen also 25 µm ins Material hinein und 25 µm bauen sich auf die ursprüngliche Oberfläche auf (Volumenvergrößerung). Auf den Durchmesser eines runden Teiles hat man letztlich einen Durchmesserzuwachs von insgesamt 50 µm. Dieses ist insbesondere bei Passteilen zu beachten.

Hartoxydschichten sind in Bezug auf ihre Härte und ihrer Schichtdichtenmöglichkeit legierungsabhängig: d.h. je nach Legierung des Grundmaterials lassen sich Schichtdicken verschiedenen Maximums bilden. Hartoxydschichten können zwischen 20 und 150 µm und mehr liegen. Auch ist eine jeweilige Einfärbung dieser Schichten je nach Legierung verschieden. Hier trägt die Schichtdicke auch dazu bei. Die erreichbaren Härten liegen, wiederum je nach Legierungszusammensetzung und Elektrolytparameter zwischen 300 - 500 HV (Härte Vickers). Im Gegensatz zur normalen Elektrolytschicht, die bei einem Querschliff eine von innen nach außen hin weichere Konsistenz aufweist, besitzt die Hartoxydschicht eine von innen nach außen hin durchweg annähernd gleiche und höhere Härte. Ein weiterer wichtiger Faktor ist das elektrische Isolationsvermögen dieser Schichten. Wenn man bedenkt, dass der Schmelzpunkt des Aluminiums an sich bei 658 Grad Celsius liegt, ist es erstaunlich, dass eine ausreichend dicke Hartoxydschicht kurzfristig bis 2000 Grad Celsius relativ temperaturbeständig ist.

Legierungsübersicht Hartcoat