Hiilipitoisuudella 0,5 - 1,5% työkaluteräkset valmistetaan tarkasti valvotuissa olosuhteissa vaaditun laadun aikaansaamiseksi. Karbiinien läsnäolo niiden matriisissa on määräävässä asemassa työkaluteräksen ominaisuuksissa. Neljä suurta seosaineistoa, jotka muodostavat karbideja työkaluteräkselle ovat: volframi, kromi, vanadiini ja molybdeeni. Eri karbidien liukenemisnopeus raudan austeniittiseen muotoon määrittelee teräksen korkean lämpötilan suorituskyvyn (hitaampi on parempi, mikä tekee siitä lämpöä kestävän teräksen). Näiden terästen asianmukainen lämpökäsittely on tärkeää riittävän suorituskyvyn kannalta. Mangaanipitoisuus pidetään usein alhaisena minimoimatta krakkautumismahdollisuutta veden sammumisen aikana.
Työkaluteräksestä on kuusi ryhmää: veden kovettuminen, kylmätyö, iskunkestävä, nopea, kuuma työ ja erikoiskäyttö. Valittavan ryhmän valinta riippuu kustannuksista, työskentelylämpötilasta, vaaditusta pinnan kovuudesta, lujuudesta, iskunkestävyydestä ja sitkeysvaatimuksista. Mitä vakavampi käyttöolosuhde (korkeampi lämpötila, hankaus, syövyttävyys, kuormitus), sitä korkeampi lejeerinki ja sen seurauksena työkaluteräkselle tarvittavien karbidien määrä.
Työkaluteräksiä käytetään metallien leikkaamiseen, puristamiseen, suulakepuristukseen ja metallien ja muiden materiaalien leikkaamiseen. Niiden käyttö, kuten ruiskuvalumuottien valmistus, on välttämätön kulutuskestävyyden vuoksi, mikä on tärkeä kriteeri muotille, jota käytetään tuottamaan satoja tuhansia tuotteen tai osan muotteja.
Työkaluteräksen AISI-SAE-laadut ovat yleisin mittakaava, joka tunnistaa työkaluteräksen eri laadut. Yksittäisten seosten luokassa annetaan numero; esimerkiksi: A2, O1 jne.