选择正确的刀片涂层也对提高刀片的切削性能起到了立竿见影的效果。在涂层工艺中采用新的合金元素可以改善涂层的粘附性和涂层性能。当今常用的涂层技术包括氮化钛涂层、碳氮化钛涂层、氮铝钛涂层、氮钛铝涂层、氮化铬涂层和金刚石涂层等。

氮化钛涂层（TiN）是一种通用型PVD和CVD涂层，效果是提高刀片的硬度和氧化温度。碳氮化钛涂层（TiCN）是通过在TiN涂层中添加碳元素，进一步提高了涂层的硬度和表面光洁度。氮铝钛涂层（TiAlN）和氮钛铝涂层（AlTiN）都是将氮化钛涂层与氧化铝涂层（Al2O3）复合应用得到的，可以提高刀片涂层的耐高温性能，非常适合干式切削。其中，氮铝钛涂层具有更高的钛含量，而氮钛铝涂层则具有更高的铝含量。相比较而言，后者的表面硬度更大，常应用于高速切削加工。氮化铬涂层（CrN）具有较好的抗粘结性，是对抗积屑瘤的首选解决方案。金刚石涂层（C）则可以显著提高加工非铁族材料刀片的切削性能，非常适合加工石墨、金属基复合材料、高硅铝合金和其他高磨蚀性材料。但金刚石涂层不适合加工钢件，因为它与钢的化学反应会破坏涂层与基体的粘附性能。

常用的涂层沉积方法有物理气相沉积法（PVD) 和化学气相沉积法（CVD)。通常，PVD涂层的厚度约为2到6微米，涂覆在刀片涂层基体上时会产生压应力；而CVD涂层的厚度约为2到6微米，涂覆在刀片基体上时会产生拉应力。前者对提高基体强度更为有益。再加上CVD涂层过大的厚度破坏了刀片的锋利性，不能用于要求切削刃非常锋利的刀片，因此近些年来，市场份额逐渐被PVD涂层所蚕食。