一、陶瓷
陶瓷有很高的硬度和耐磨性，耐热性高达1200℃以上，切削速度可比硬质合金提高2～5倍。化学稳定性好，与金属的亲和力小，抗粘结和抗扩散磨损的能力强。陶瓷的最大缺点：是抗弯强度很低，冲击韧度很差。因此，目前主要用于各种金属材料(钢、铸铁、有色金属等)的精加工和半精加工。
二、金刚石
金刚石分天然的和人造的两种，都是碳的同素异形体。天然金刚石由于价格昂贵，用得很少。人造金刚石是在高温高压条件下，借合金的触媒作用，由石墨转化而成，是目前已知的最硬物质，其硬度接近于10000ＨV。
金刚石刀具既能胜任硬质合金、陶瓷、高硅铝合金等高硬度、耐磨材料的加工，又能胜任有色金属及其合金的加工，但它不适合加工钢铁材料，因为金刚石中的碳原子和铁有很强的化学亲和力，在高温条件下，铁原子容易与碳原子作用而使其转化为石墨结构，刀具极易损坏。
三、立方氮化硼
立方氮化硼刀具有整体聚晶立方氮化硼刀具和立方氮化硼复合刀片(在硬质合金基体上烧结一层厚度约为0．5mm的立方氮化硼)两种。立方氮化硼是六方氮化硼的同素异形体。
立方氮化硼是由软的六方氮化硼在高温高压条件下加入催化剂转变而成，其硬度高达8000～9000ＨV，耐磨性好，耐热性高达1400℃。因此，可对高温合金、淬硬钢、冷硬铸铁进行半精加工和精加工。