Οι χάλυβες εργαλείων αποτελούνται από διάφορους συνδυασμούς μετάλλων που σχηματίζουν καρβίδιο, όπως χρώμιο, μολυβδαίνιο, βολφράμιο και βανάδιο. Αυτά τα κράματα με βάση το σίδηρο έχουν σχετικά υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα για να αυξήσουν την αντοχή και να σχηματίσουν καρβίδια.
Προστίθενται υποκατάστατες διαλυμένες ουσίες όπως νικέλιο και κοβάλτιο για αντοχή σε υψηλή θερμοκρασία. Μέταλλα που σχηματίζουν καρβίδιο, όπως το χρώμιο, το μολυβδαίνιο, το βολφράμιο και το βανάδιο προστίθενται για τη βελτίωση της σκληρότητας και της αντοχής στη φθορά.
Οι χάλυβες εργαλείων μπορούν να χωριστούν σε διαφορετικές κατηγορίες με βάση τη σύνθεση και τις ιδιότητές τους, όπως: χάλυβες εργαλείων ψυχρής εργασίας, χάλυβες εργαλείων θερμής εργασίας και χάλυβες εργαλείων υψηλής ταχύτητας.
