超硬质碳化钨涂层通常是指由III、IV和V主族元素组成的共价键化合物（碳化物、氮化物〉和单质（金刚石）组成，有单晶、多晶和非晶等多种，如金刚石，立方氮化硼（C-BN〉，氮化碳（C3N4和CNX)，硼氮碳（BCN）及类金刚石（DLC)等。其硬度很高，接近天然金刚石硬度。通常，超硬涂层的硬度为800GPA以上；但也有学者把400GPA以上的共价键化合物涂层视为超硬涂层。类金刚石涂层的硬度变化范围很大，与结构中SP3键含量有关。
  通常把不含氢的四方非晶碳TA-C也称非晶金刚石涂层，视为超硬涂层，而其他的类金刚石涂层视为一般硬质涂层。除金刚石外，其他材料都是人工合成的，没有天然对应物。另外，近年来广泛研究的纳米多层结构涂层和纳米晶复合涂层的硬度也在超硬涂层的硬度范围内，并具有综合的优异性能，因而备受人们的青睐。超硬碳化钨涂层材料可分为一元系(单质〉化合物、二元系化合物、三元系化合物及可能更多元系的化合物。超硬涂层材料的主要特点是：①化学键以共价键为主，离子键成分少；②由元素周期表中第2、3周期的III、IV族的氮乂碳化物及单质组成，组成元素的原子半径很小。