自從刀具塗層技術問世以來，刀具的性能得到了很大的改善，刀具壽命明顯提高，對加工技術的進步起著非常重要的作用。塗層在鑽頭、鉸刀、齒輪滾刀、絲錐上都獲得很好的應用效果。隨著科技的發展，刀具塗層技術將不斷提高，刀具塗層材料也日新月異。
1、金剛石薄膜。金剛石薄膜具有優異的力、熱、光、電等性能以及高彈性模量和低摩擦係數，在塗層刀具領域，具有廣泛的應用前景，各國都投入了大量人力物力進行研究。金剛石薄膜的應用已在許多方面取得突破，如金剛石塗層工具能加工非鐵合金如Si-Al合金、陶瓷、纖維增強塑料和木材等，顯示出巨大的優勢。現在汽車工業在加工Si-Al合金零件時，已主要使用金剛石塗層刀具。金剛石塗層刀具還有望在加工金屬基複合材料、碳-碳複合材料和木材加工業等領域獲得應用。
2、氮化碳塗層。近年來，氮化碳(C3N4)作為一種新型的超硬材料，已成為有實用價值的刀具塗層材料。根據彈性模量的計算，氮化碳有可能達到金剛石的硬度。高速鋼刀具經過 C3N4塗層后刀具耐磨性提高極為顯著，其效果超過了TiN塗層; 高速鋼麻花鑽經過C3N4塗層后，其耐用度大為提高; 硬質合金刀片經過C3N4塗層后亦能提高其耐用度。氮化碳作為一種超硬薄膜材料，除了具有高硬度外，還有低摩擦係數、高導熱性能、很好的化學穩定性和抗氧化性能等優良性能，能切削加工鐵族元素，作為刀具塗層材料具有廣闊的應用前景。
3、TiN、TiC 基多元化和多層化塗層。TiC是一種高硬度的耐磨化合物，有良好的抗后刀面磨損和抗月牙窪磨損能力。TiN塗層材料是目前應用最廣的一種薄膜材料，它的硬度稍低，但它與金屬的親和力和潤濕性能好，在空氣中抗氧化能力比TiC好，但由於它的耐高溫抗氧化性能不高而限制了它的更廣泛的應用。為了改善單層薄膜的性能，塗層的多元化(加入其它合金元素) 和多層化成為了研究的方向。多元化薄膜如TiCN具有 TiC和TiN的綜合能力，其硬度高於TiN和TiC，因此是一種較為理想的刀具塗層材料。TiAlN是抗氧化能力良好的一種塗層，在高速切削時，TiAlN 塗層刀具的切削效果優於TiN和TiCN塗層刀具，主要原因是TiAlN塗層刀具的硬度、抗氧化和抗粘結能力高，尤其是因為TiAlN塗層刀具具有很高的高溫硬度。多層化薄膜如 TiAlN/ Al2O3多層塗層等，目前研發的塗層硬度達4000HV，塗層數達400 層(總厚度5μm) 。最近又開發了納米塗層技術，這種技術可採用多種塗層材料的不同組合滿足不同功能和性能要求，特別適合於高速干切削。塗層的多層化及其相關技術的出現，使塗層既可提高與基體的結合強度又能提高其耐腐蝕性能、抗氧化性能等綜合性能，是最有發展前景的一類塗層材料。
