Tööriistaterasel on kõrge süsinikusisaldus, tavaliselt üle 0,5 massiprotsenti. Süsiniku ülesanne on tekitada terase maatriksis karbiide, suurendades seeläbi terase kõvadust. See karbiid suurendab materjali kulumiskindlust, muutes selle kõvemaks ja tugevamaks.
Tööriistateras sisaldab tavaliselt kroomi, vanaadiumi, volframi, molübdeeni ja muid elemente. Neil on suur tähtsus terase kulumiskindluse, kõvaduse ja sitkuse parandamisel. Näiteks võib kroom suurendada korrosioonikindlust, volfram ja molübdeen aga kõvadust ja kulumiskindlust.
Kasutades ülitäpset kuumtöötlustehnoloogiat, võib tööriistaterasel olla kõrge tugevus ja kõvadus. Tööriistateras kuumutatakse tavaliselt teatud temperatuurini ja seejärel kõvastatakse kiiresti jahutusvahendiga, nagu õli või vesi. See kiire jahutamine "külmutab" terase aatomikoostise, muutes selle raskemaks. Järgnev karastamine (madalamal temperatuuril) saavutab kõvaduse ja sitkuse tasakaalu, mille tulemuseks on tugevam ja vastupidavam teras.
