随着高速、超高速切削机理、大功率高速主轴单元、高加/减速直线进给电动机、高速主轴轴承、超硬耐磨长寿命刀具材料和高性能的控制系统等一系列技术领域中的关键技术初步得到解决，已使得高速、超高速加工从理论研究进入到具体实施的阶段。
1.在航空工业的中的应用
飞机制造业是最早采用高速铣削的行业。飞机上的一些零件为了提高可靠性和降低成本，将原来由多个铆接或焊接而成的部件，改用整体实心材料制造，即在整体上“掏空”加工以形成多筋薄壁构件，其金属切除量相当大。采用高速切削加工技术，加工时间可缩短到原来的几分之一。
2.在模具加工中的应用
模具型腔加工过去一直为电加工所垄断，但其加工效率低。而高速加工切削力小，可铣淬硬60HRC的模具钢，加工表面粗糙度值又很小，浅腔大曲率半径的模具完全可用高速铣削来代替电加工；对深腔小曲率的，可用高速铣削加工作为粗加工和半精加工，电加工只作为精加工。这样可使生产效率大大提高，周期缩短。
3.在汽车工业加工中的应用
汽车发动机的箱体、气缸盖多用组合机床加工。国外汽车工业及上海大众、上海通用公司，凡技术变化较快的汽车零件，如：气缸盖的气门数目及参数经常变化，现一律用高速加工中心来加工。
4.Ni基高温合金
Ni基高温合金和Ti合金常用来制造发动机零件，因它们很难加工，一般采用很低的切削速度。如采用高速加工，则可大幅度提高生产效率、减小刀具磨损、提高零件的表面质量。
5.扩展应用领域
硬切削，常规切削加工不能加工淬火后的材料，而高速切削可以加工淬硬工件，使复杂曲面零件可以通过高速铣削一次装夹完成从粗加工到精加工的等全部工序，甚至能省略电加工和手工抛光工序，大大缩短制造周期。千式切削也是高速切削扩展的领域，高速干切削就是在切削加工过程中不使用任何切削液的工艺方法，是一种从源头上控制污染的绿色切削和清洁制造工艺，它消除了切削液的使用对外部系统造成的负面影响。此外，高速切削加工也可用于快速成形、光学精密零件和仪器仪表的加工。
高速机床是实现高速加工的前提和基本条件，高速切削要求机床具有高主轴转速、高动态的进给驱动，大的功率，主轴和床身良好的刚性，优良的吸振特性和隔热性能，快速可靠的CNC控制性能，可靠的安全防护等。
高速主轴是高速切削机床的核心部件，在很大程度上决定了机床所能达到的切削速度、加工精度和应用范围。高速主轴单元的性能取决于主轴的设计方法、材料、结构、轴承、润滑冷却、动平衡、噪声等多项相关技术。目前高速切削机床的主轴主要是电主轴，其主要特征是采用内装变频电动机的主轴部件，把电机转子与主轴连成一体，无需任何机械连接，改变供电频率，就可改变主轴转速，改变输入电流的相序，可改变主轴的旋向。电主轴采用了电子传感器来控制温度，自带水冷或油冷循环系统，使主轴在高速旋转时保持恒温。同时使用精密陶瓷轴承、油气润滑、内部循环冷却的密封结构。
高速切削工艺是进行高速切削加工的关键，常规切削的高效率来自低转速、缓进给、大切深、单行程；而高速切削则是高转速、快进给、中切深、多行程的加工工艺。因此，高速切削工艺和常规切削工艺相比较有很大不同。