침탄 담금질에 의해 경화된 깊이를 말한다. 경화층 깊이는 유효 경화층 깊이와 전체 경화층 깊이의 두 가지가 있으며 유효 경화층 깊이는 표면에서 비커스 경도 Hv 513의 점까지 거리를 뜻하며, 전체 경화층 깊이는 경화층과 심부의 경도차가 없는 점까지의 거리를 말한다. 침탄층의 깊이는 침탄 온도와 시간에 따라 다르다.