超硬刀具材質是現代工程材料的加工在硬度方面提出的更高要求而應運而生，20世紀的后40年中有了較大的發展。超硬材料的化學成分及其形成硬度的規律與其他刀具材料不同，立方氮化硼是非金屬的硼化物，晶體結構為面心立方體；而金剛石由碳元素轉化而成，其晶體結構與立方氮化硼相似。它們的硬度大大高于其他物質。

超硬刀具材質材料，尤其是金剛石，其種類較多。
立方氮化硼有CBN單品粉，用于制作磨具；還有PCBN聚晶片及PCBN聚晶復合片，用于制作刀具及其他工具。立方氮化硼是人造的。
金剛石分天然金剛石(ND)與人造金剛石。人造金剛石有PCD單晶粉，用于制作磨具；PCD單晶粒，可做刀具；PCD聚晶片及聚晶復合片，用于制作刀具及其他工具；CVD金剛石薄膜及厚膜，可用于制作刀具、工具，并可作為光學、電子高原材料。
金剛石類
包括：天然和人工合成單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)及其復合片（PDC）、CVD金剛石三種。
立方氮化硼類
包括：聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD立方氮化硼涂層。
其中以人造金剛石復合片(PCD)刀具及立方氮化硼復合片(PCBN)刀具占主導地位。
許多切削加工概念，如綠色加工、以車代磨、以銑代磨、硬態加工、高速切削、干式切削等都因的應用而起，故已成為切削加工中*的重要手段。PCD和PCBN刀具已廣泛應用于機械加工的各個行業，如汽車零部件的切削加工，強化木地板的加工等，極大地促進了切削加工及制造技術的飛速發展。