PCD具有高硬度和極好的耐磨性和熱導性,摩擦系數低。適用于有色金屬及其合金(Cu、A1、Mg)等、非金屬材料以及復合材料的切削加工,如表1所示。金剛石的熱穩定性比較差切削溫度達到800℃時,就會失去其硬度。金剛石刀具不適合于加工鋼鐵類材料,因為,金剛石與鐵有很強的化學親和力,在高溫下鐵原子容易與碳原子相互作用使其轉化為石墨結構,刀具極容易損壞。PCD刀具僅限于加工非鐵材料,如:高硅鋁、金屬基復合材料(MMC)和碳纖維增強塑料(CFRP)。使用大量切削液的PCD也可用于鈦材料的超精加工。采用單晶金剛石刀具,在超精密車床上可實現鏡面加工。單晶金剛石刀具是目前超精密切削加工領域中最主要的刀具,其刃口可磨得非常鋒利,刃口鈍圓半徑可達20~30nm,加工工件表面粗糙度值小,且刀具壽命很高,刃磨一次可以使用幾個小時。金剛石刀具適合的加工材料如表2所示,目前單晶金剛石刀具廣泛用于加工計算機磁盤基片、錄像機磁鼓、激光反射鏡、各種天文望遠鏡、顯微鏡以及光學儀器等。