天然金剛石刀具目前主要用于紫銅及銅合金和金、銀、銠等貴重有色金屬，以及特殊零件的超精密鏡面加工，如錄相機磁盤、光學平面鏡、多面鏡和二次曲面鏡等。但其結晶各向異性，刀具價格昂貴。金剛石復合片的性能取決于金剛石晶粒及鈷的含量，金剛石刀具壽命為硬質合金(WC基體)刀具的10～500倍。

主要用于車削加工各種有色金屬如鋁、銅、鎂及其合金、硬質合金和耐磨性極強的纖維增塑材料、金屬基復合材料、木材等非金屬材料。切削加工時切削速度、進給速度和切削深度加工條件取決于工件材料以及硬度。金剛石復合片(PDC)性能和應用非常接近金剛石刀具，主要用在有色金屬、硬質合金、陶瓷、非金屬材料(塑料、硬質橡膠、碳棒、木材、水泥制品等)、復合材料等切削加工，逐漸替代硬質合金刀具。由于金剛石顆粒問有部分殘余粘結金屬和石墨，其中粘結金屬以聚結態或呈葉脈狀分布會減低金剛石刀具耐磨性和壽命。