刃具的基体材料为工具钢，要求具有高强度、耐磨、耐冲击、耐高温等性能。主要材料包括高速钢（HSS）和硬质合金（超硬合金）。高速钢是在碳素钢中添加钨、铬等金属制成的合金。硬质合金使用碳化钨等成分。
为提升性能，刃具广泛采用表面涂层技术，通过化学或物理方法在刀具表面形成薄膜以获得优良的综合切削性能。涂层刀具可大幅度提高切削刀具寿命、加工效率、精度，并降低成本。常用涂层材料包括氮化钛（TiN）、氮化铬（CrN）、金刚石涂层、氮碳化钛（TiCN）、氮铝钛（TiAlN）等。涂层技术从单一TiN/TiC涂层发展到TiC-Al2O3-TiN复合涂层，再到TiCN、TiAlN等多元复合涂层，以及TiN/NbN等最新多元复合薄膜。超硬涂层技术包括金刚石薄膜、立方氮化硼（CBN）、氮化碳。主要涂层方法有化学气相沉积（CVD）和物理气相沉积（PVD）。 [6]涂层选择需考虑氧化温度，即涂层开始分解的温度，TiAlN涂层在高温下能形成氧化铝层以保持性能。