勾踐劍的主要成分是銅、錫和少量由鋁、鐵、鎳和硫組成的青銅合金。劍身黑鉆石花紋硫化而成，劍身的精密磨削技術可以媲美現代精密磨床生產的產品。因為劍的不同部位作用不同，所以銅和錫的比例也不壹樣。劍脊含銅較多，可使劍堅韌不易折斷；而越王勾踐劍的青銅合金含錫量高，硬度高，使劍非常鋒利。花紋中硫含量高，硫化銅可以防腐蝕保持花紋華麗。
經過測試，研究人員發現在勾踐的劍表面有壹層厚度為10微米的鉻鹽化合物。這壹發現立即在世界範圍內引起轟動，因為這種鉻鹽氧化處理方法只是近代的先進工藝。德國在1937發明並申請專利，美國在1950。
越王勾踐劍的永恒不銹除了工藝精湛之外，與其保存方法也有很大關系。1983年江陵馬山楚墓出土與勾踐劍年代相近、制造工藝相似的吳王茯叉矛。但由於墓室保存較差，大部分棺木已經腐爛。伏叉矛出土時，不僅矛柄幾乎腐爛，青銅表面也布滿了青銹。