在超精密加工中，保证加工表面质量的主要因素除了高精度的机床、超稳定的加工环境外，高质量的刀具也是很重要的一个方面。天然金刚石具有硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、与有色金属摩擦系数低、抗黏结性好以及优良的抗腐蚀性和化学稳定性，可以磨出极其锋利的刀刃，被认为是最理想的超精密切削用刀具材料，在机械加工领域尤其是超精密加工领域有着重要地位并得到广泛应用。
　　 金刚石是单一碳原子的结晶体，其晶体结构属于等轴面心立方晶系(一种原子密度最高的晶系)。由于金刚石中碳原子间的连接键为sp3杂化共价键，因此具有很强的结合力、稳定性和方向性。它是目前自然界已知的最硬物质，其显微硬度可达10000HV，其它物理特性见以下内容。
　　 金刚石的物理性能讲解
　　 物理性能-数值
　　 硬度-60000～100000MPa，随晶体方向和温度而定
　　 抗弯强度-210～490MPa
　　 抗压强度-1500～2500MPa
　　 弹性模量-(9～10.5)×10的12次方MPa
　　 热导率-8.4～16.7J/cm·s·℃
　　 质量热容-0.156J/(g·℃)(常温)
　　 开始氧化温度-900～1000K
　　 开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中)
　　 和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05～0.07(在常温下)