力学性能主要指的是刀具和工件的强度、韧性及硬度等参数。各种刀具材料按照抗弯强度由强到弱的顺序排列，依次为：高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具；按照韧性从高到低顺序排列，依次为高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具；按照硬度由高到低顺序排列，依次为金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。由于力学性能存在差异，刀具才能适应各种不同工件材料的加工需求。

刀具的硬度必须要高于它要加工的工件硬度，因此高硬度的工件材料，必须要用更高硬度的刀具才能进行加工。通常，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也就越好，但是强度和韧性一般不会与硬度（即耐磨性）同时表现高优，就如鱼和熊掌不可兼得的关系。

刀具监控系统高强度和高韧性的刀具，硬度（耐磨性）通常较低，一般被安排用于粗加工和半精加工，如高速钢和钴含量高的硬质合金刀具；而高硬度（高耐磨性）的刀具，强度和韧性相对较低，一般被用于精加工和高精密加工，如低钴含量硬质合金、立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。

刀具材料硬度与韧性的关系另外，同时在强度、韧性、硬度方面表现都优秀，具备强大综合高温力学性能的刀具，特别是近几年来，刀具业界科研人员创新性地在硬质合金材料中添加了超级合金（也叫高温合金）中的关键耐高温组元，不仅具有超强抗塑性变形能力，超强的抗冲击性能，还兼具更高红硬性的超级硬质合金材质刀具，是M类（不锈钢：不锈钢、铸钢）和S类（难加工材料：

高速钢、特殊合金钢、耐热不锈钢、高温合金、难熔合金）工件粗、半精、精加工的＊＊，其切削质量和使用寿命可比普通硬质合金刀具提高一倍以上。

而具有优良的高温力学性能（特指红硬性），在高速切削下有很好的红硬性和抗月牙洼磨损能力的刀具，则是高速切削的＊＊之选，如TiCN基金属陶瓷刀具就具有上述优点，能够以很高的速度进行切削，其允许的切削速度可以比硬质合金刀具高2到10倍，适合P、M、K类（钢、不锈钢、铸铁）材质工件的高速精加工、半精加工。