硬质合金在高速加工刀具材料中应用极其广泛，硬质合金又称钨钢，是由难熔金属的硬质化合物和粘结金属通过粉末冶金工艺制成的一种合金材料。市场上现已有很多不同成分的硬质合金，其大部分都是采用钴作为结合剂，除此之外，镍和铬也是常用的结合剂元素之一。
硬质合金刀具硬度与韧性方面具有天生的优势，它的硬度高达86～93HRA，相当于69～81HRC，仅次于金刚石，而且硬质合金的热硬性好，可达900～1000℃，并且抗弯强度高。同时，还具有良好的抗冲击韧性和极高的抗腐蚀性，这些都是高速钢及合金刀具所没有的特性。
硬质合金刀具的硬度超过氧化铝和刚玉，就算在工作温度升高时，它的硬度也很少会有所下降。但是，硬质合金刀具缺乏足够的韧性，而这对于切削刀具来说又是必不可少的性能。因此，为了利用硬质合金刀具的高硬度，并且改善其韧性，则可以利用金属结合剂将碳化钨进行结合，这样既能使它具有超过高速钢的硬度，同时还能承受极大的切削力，以及高速加工中所产生的切削高温。
现如今大多数的硬质合金刀具和刀片都采用了涂层，因此，基体材料的作用显得不太重要了。但实际上正是硬质合金的高弹性系数(衡量刚度的指标，硬质合金的室温弹性系数约为高速钢的三倍)为涂层提供了不变形的基底。硬质合金还能提供所需要的韧性，这些性能都是硬质合金材料的基本特性。也可以在生产硬质合金粉体时，通过调整材料成分和微观结构而定制材料性能。
