天然金刚石无内部晶界的均匀晶体结构使刀具刃口理论上可达到原子级的平直度与锋利度；

切削时切薄能力强，精度高，切削力小；

天然金刚石的硬度、抗磨损性、耐磨性以及化学稳定性保证了刀具的超常寿命，能够保证持续长久地正常切削，并减少由于刀具磨损对被加工零件精度的影响；其较高的导热系数又可降低切削温度和零件的热变形。

天然大单晶金刚石的优良特性可以满足精密及超精密切削对刀具的大多要求，虽然价格昂贵却仍被公认为是理想的精密及超精密切削工具材料。可广泛应用于加工原子核反应堆及其他高技术领域的各种反射镜、导弹和火箭中的导航陀螺、计算机硬盘基片、加速器电子枪的超精密加工；以及传统手表零件、首饰、制笔、有色金属装饰件的精密加工等。此外，还可用于制造眼科、脑外科手术刀和超薄生物刀片等医用刀具。