金刚石涂层工具采用一种称为热丝沉积的工艺制造，这是一种化学气相沉积（CVD）技术。在这一工艺中，过热的钨丝阵列被用来激活氢气和含碳气体，通常是甲烷。
金刚石涂层可以通过两种不同的方式应用到切割工具上。一种方法是将微米大小的金刚石颗粒粘合到金属基体（通常是钴）上，然后将金属基体烧结到工具上。这种方法被称为多晶金刚石（PCD），通常用于采矿和切割应用。
另一种方法是直接在工具基体上生长一层薄的金刚石膜，基体通常由硬质合金制成。这种工艺可以加工出更复杂的形状、更小的角度和尺寸，这是 PCD 无法实现的。金刚石膜可以根据不同的应用进行优化，可以做得更薄更光滑以获得锋利的工具边缘，也可以做得更厚以提高耐磨性。
涂层中使用的金刚石颗粒可以是单晶体，也可以是多晶体。单晶可以是天然的，也可以通过高压高温（HPHT）合成法制造，而多晶则是通过爆轰合成法制造。金刚石晶粒通过聚合物（树脂）、陶瓷（玻璃化）或金属粘合到工具基体上。晶粒大小可通过粉碎较大的晶粒来调整。
CVD 金刚石涂层工艺的优势之一是能够生长出多种表面结构，并针对特定应用优化薄膜。例如，已证明生长刻面可降低切削力并延长工具使用寿命。
金刚石涂层工具可用于各种切削应用，直径在 0.008 英寸（0.20 毫米）到 0.500 英寸（12.70 毫米）之间的大多数工具都可以进行金刚石涂层。直径更大的刀具也可以镀膜，但通常使用这些尺寸的刀片刀具更具成本效益。许多工具公司都有金刚石涂层刀具库存，也可以为客户生产。
金刚石涂层工具具有独特的物理特性，是切削应用的理想工具。金刚石是已知最硬的材料，具有极高的耐磨性。它还具有极高的导热性，有助于去除切削刃上的破坏性热量。金刚石的摩擦系数低，有助于材料在涂层刀具的刃口上流动。这些特性使得金刚石工具在高速运转时不会损坏，而且与其他工具材料相比温度更低，从而减少了对热敏感工件材料的损坏。
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