硬质合金是由硬度和熔点很高的碳化物（WC、TiC、TaC、NbC等）和金属黏结剂（Co、Ni、Mo等）经粉末冶金工艺制成的。硬质合金的常温硬度为72-82HRC，比高速钢的硬度（62-70HRC）高得多。耐热性达800-1000℃。硬质合金刀具允许的切削速度比高束钢高5-10倍，但它的抗弯强度是高速网的1/2-1/4，冲击韧性比高速钢低数倍。目前，在我国机械制造业中，绝大多数的车刀、面铣刀、深孔钻等均采用硬质合金，但一些复杂的刀具上硬质合金的应用仍不多。
一、普通硬质合金
普通硬质合金按ISO标准可分为P、K、M三类。其中K类主要用于加工铸铁、有色金属及非金属材料；P类主要用于加工钢；M类主要用于加工钢（包括难加工钢）、铸铁及有色金属。我国将普通硬质合金分为钨钴类、钨钛钴类、钨钛钽（铌）钴类和碳化钛基类。
二、超细日粒硬质合金
普通硬质合金粒度为3-5μm，细晶粒硬质合金粒度为1.5μm左右，亚微细晶粒为0.5-1μm左右，超细晶粒硬质合金是WC的粒度在0.5μm以下。晶粒细化后，可以提高硬质合金的硬度、强度、耐磨性和高温硬度，磨出极锋利的切削刃，超细晶粒硬质合金可用于间断切削，特别是难加工材料的间断切削，对于切断和端面车削这类切削速度变化很大的加工也是适合的。由于刀刃的高强度，适合于制作小尺寸的钻头、铣刀等；由于刀刃可以磨出锋利的刃和小刀刃钝圆半径，利于用极小的进给量和切削深度进行精加工，以获得高的尺寸精度和低的表面粗糙度；由于其稳定性可靠，是用于车床上较理想的刀具材料。
三、涂层硬质合金
涂层硬质合金是在普通硬质合金切片表面，采用化学气相沉积法（CVD法）或物理气相沉积法（PVD法），涂覆一层高硬度难熔的金属化合物，使刀具具有更高的硬景区、耐磨性、抗黏结性与化学稳定性，磨擦因数小及通用性好等优点，可获得良好的切削效果。其刀具寿命比无涂层刀片提高1-3倍，甚至可达到5-10倍。用于各种钢和铸铁的粗加工、半精加工、精加工和高速精加工。
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