聚晶金刚石复合片具有很高的硬度。聚晶金刚石的硬度为HV7500-9000，仅次于天然金刚石。而且其硬度和耐磨性各向同性，不需选向。其强度由于有韧性较高的硬质合金支撑，复合抗弯强度可达1500MPa。
聚晶金刚石复合片具有较低的摩擦因数。聚晶金刚石与有色金属的摩擦因 数为0.1-0.3，而硬质合金与有色金属的摩擦因数是0.3~0.6。由聚晶金刚石(简称PCD)材料制作的PCD刀具，与硬质合金刀具相比可降低切削力和切削温度约1/2-1/3。聚晶金刚石复合片具有很高的耐磨性。聚晶金刚石的耐磨性一般为硬质合金的60-80倍。在切削硬度较高(>HV1500)的非金属材料时，耐用度很高。
聚晶金刚石复合片具有很高的导热性。聚晶金刚石的导热系数是硬质合金的1.5-7倍，可以降低切削区的温度，提高刀具耐用度。聚晶金刚石复合片具有较小的膨胀系数。聚晶金刚石的线膨胀系数很小，约为一般钢的1/10。另外，因为刀刃锋利，已加工表面加工硬化程度仅为硬质合金刀具的1/3左右，所以加工精度好。可以根据需要制作成各种尺寸和形状。