結合劑是粘合磨粒而制成各種砂輪的材料。結合劑種類及其性質，決定著砂輪的強度、硬度、耐熱和耐腐蝕性能等。此外，結合劑對磨削的表面粗糙度和磨削溫度也有一定的影響。 結合劑主要依據其自身的性能而定。
結合劑的種類很多，最常用的結合劑有以下幾種：
陶瓷結合劑是一種無機結合劑，應用最為廣泛。陶瓷結合劑磨具一般用于粗磨、半精磨，接觸面積較大的成型磨削，超硬磨料燒結體的磨削等。采用陶瓷結合劑能制成各種粒度、硬度、組織、形狀和尺寸的砂輪。其主要優點是：價格低廉、性能穩定，不受天氣干濕、氣溫變化以及貯存時間長短的影響；耐熱性能好，切削鋒利，磨削效率高，磨削過程中不易發熱和堵塞，熱膨脹量小；耐腐蝕性好；陶瓷結合劑與磨粒的粘結力較大，砂輪磨損小，能較好地保持砂輪的外形輪廓，易控制加工精度。采用陶瓷結合荊制成的砂輪既可干磨，又能適應使用各種冷卻液的磨削。
但由于陶瓷結合劑的脆性較大，彈性差，因而不能承受大的側面扭曲力和沖擊力，所以不能用于制造厚度較薄的薄片砂輪。另外，由于陶瓷結合劑在磨削時，摩擦和發熱量較大，因而當砂輪或磨削用量選擇不當時，容易引起工件燒傷和產生裂紋等。
樹脂結合劑是一種有機結合劑。樹脂結合劑本身彈性好，耐沖擊，有拋光作用。采用樹脂結合劑制造的砂輪強度高，可制造磨削速度高于52m/s的高速砂輪和很薄的砂輪。另外，樹脂磨具自銳性能良好，不易堵塞；一次修整后很少再修整，磨削效率高，磨削粗糙度低，磨削溫度低。正由于樹脂結合劑磨具具備的這一系列的優越性能，在超硬磨料磨具中被廣泛使用。樹脂金剛石磨具用于硬質合金及鋼結硬質合金工件及部分非金屬材料的半精磨、精磨。樹脂立方淡化硼磨具主要用于高釩高速鋼的刃磨，工具鋼、模具鋼不銹鋼、耐熱合金鋼工件的半精磨、精磨等。
由于該結合劑和磨粒的結合性較差，砂輪磨損快，不易保持外形輪廓，高溫下結合劑還容易燒毀。樹脂結合劑抗腐性也較差，性能不夠穩定，容易受堿的侵蝕，所以濕磨時必須使冷卻液中的含堿量小1.5%。過于潮濕的環境也會影響樹脂砂輪的強度，因此要注意樹脂砂輪的保管，存放時間不能太長（以一年為限）。
橡膠結合劑是以人工合成橡膠或天然橡膠為主要原料，并加入一定比劃的硫磺、氧化鋅等礦物與磨料混合，經150℃～200℃低溫硫化而制得的磨具。
橡膠結合劑的彈性比樹脂結合劑更大些，強度也高，可以制造很薄的砂輪。橡膠結合劑砂輪在磨削區域的高溫作用下砂輪表面的結合劑逐漸老化變脆，磨鈍的磨粒容易脫落，使砂輪工作表面上經常保持有新的鋒利的磨粒，因而可以減少工件燒傷的可能性。同時，這種砂輪具有很強的拋光性能，可獲得較低的表面粗糙度。但是，橡膠結合劑的砂輪組織緊密，氣孔小，不能磨去很多的加工余量，因此一般不宜用于粗加工；橡膠結合劑的砂輪耐油性差，所以磨削時不能用油類作冷卻液。
金屬結合劑分青銅結合劑和電鍍結合劑兩種。青銅結合劑剮性好、強度高，耐磨性好、使用壽命長、形狀保持性好，能承受較大的載荷。但其自銳性差，容易堵塞發熱、修整困難。青銅結合劑金剛石磨具主要用于玻璃、陶瓷、石材、混凝土、半導體材料和超硬材料等金屬材料的粗、精磨和切割，少量用于硬質合金的粗磨和成形磨削及各種材料的珩磨。
菱苦土結合劑是以鍛燒氧化鎂、氧化鐵配制而成。在常溫下即可硬化，無需焙燒工序，使用時需用水漆保護其非工作面。
為了改善上述各單一結合劑性能，可將幾種結合劑混合使用，成為復合結合劑，如橡膠樹脂結合劑、陶瓷金屬結合劑等。
